Prinsipnya, di wilayah penambangan mana pun, air pasti akan masuk ke wilayah penambangan. Banyaknya hujan yang jatuh di permukaan bumi dinyatakan dalam kedalaman air (biasanya mm), yang diasumsikan tersebar merata di seluruh daerah pengumpulan air. Air tanah adalah air yang berpindah ke dalam ruang-ruang di antara butiran-butiran tanah di dalam tanah dan merembes ke dalam tanah di mana ia kemudian menyatu.
Pengertian sistem drainase tambang adalah suatu upaya yang dilakukan pada suatu area tambang untuk mencegah, mengeringkan, atau membuang air agar tidak masuk ke dalam area tambang. Hal ini biasanya dilakukan untuk penanganan air tanah dan air dari sumber air permukaan. Cara ini biasanya digunakan pada daerah yang permeabilitasnya rendah dan jumlah air yang sangat minim, dimana dua buah lubang bor berdiameter besar dijadikan sebagai katoda dan satu lubang bor berdiameter kecil digunakan sebagai anoda.
Mine Dewatering merupakan suatu usaha untuk membuang air yang masuk ke dalam area tambang dari dalam tanah (Subsurface Water), atau dari permukaan, dalam hal ini air hujan (Surface Water), dapat juga berasal dari air limpasan yang masuk (flow). ). Sistem ini diwujudkan dengan air yang masuk ke dalam tambang ditampung dalam sebuah sumur (pit) yang dibuat di dasar tambang, kemudian dari sumur tersebut dipompa dan dialirkan melalui pipa untuk keluar dari tambang. Saluran mendatar yang dibuat dari lokasi pekerjaan menembus lubang yang dibuat di sisi bukit untuk mengalirkan air yang masuk ke lokasi kerja.
Metode Analisis Intensitas Curah Hujan Rencana (I)
Tingkatan analisis berikut dapat digunakan untuk mengolah data curah hujan menjadi intensitas curah hujan. Metode ini digunakan bila jumlah datanya kurang dari 10 tahun data time series, dengan terlebih dahulu menetapkan batas bawah tertentu pada jumlah curah hujan. Pada tahap analisis frekuensi, setelah menentukan kumpulan data yang akan digunakan dalam analisis, dilakukan pengukuran dispersi yang diperlukan untuk analisis statistik guna memperoleh pola sebaran yang sesuai dengan distribusi rata-rata curah hujan yang ada.
Distribusi standar ini merupakan nilai statistik yang digunakan untuk menentukan seberapa tersebarnya data dalam suatu sampel dan seberapa dekat titik data individu dengan nilai rata-rata sampel. Namun jika sebaran data sangat kecil dibandingkan nilai mean maka nilai Sx akan kecil. Dalam analisis hidrologi, distribusi normal banyak digunakan untuk menganalisis frekuensi curah hujan, analisis statistik distribusi curah hujan tahunan, dan debit rata-rata tahunan.
Setelah mengetahui proses pengukuran sebaran dan perbedaan distribusi frekuensi yang sering digunakan dalam hidrologi, maka ditentukan metode yang digunakan dengan mengukur sebaran curah hujan pada suatu daerah. Penentuan nilai sebaran intensitas curah hujan dilakukan dengan menggunakan perhitungan statistik dan logaritma sebagai berikut. Xi : Jumlah curah hujan maksimum (mm) ̅/ Xrt : Rata-rata curah hujan maksimum (mm) n : Jumlah data.
Log Xi : Logaritma curah hujan maksimum (mm) ̅/ Xrt : Rata-rata curah hujan maksimum (mm). Analisis intensitas curah hujan harian dapat ditentukan dan diolah berdasarkan data curah hujan yang terjadi pada tahun-tahun sebelumnya. Persamaan ini digunakan jika tidak tersedia data curah hujan jangka pendek, yang tersedia hanya data curah hujan harian.
Periode ulang hujan adalah saat terjadinya pengulangan curah hujan pada tingkat tertentu, misalnya pada curah hujan lima tahun, curah hujan tersebut terjadi setiap lima tahun sekali, yaitu terjadi lima kali dalam 25 (dua puluh lima) tahun. tahun atau 10 (sepuluh) kali dalam 50 (lima puluh) tahun. Periode ulang hujan adalah periode dimana curah hujan yang direncanakan diperkirakan akan terjadi kembali. Setelah periode ulang hujan ditentukan, maka dapat ditentukan nilai ekstrim curah hujan yang akan digunakan sebagai dasar perhitungan untuk merancang sistem drainase.
Untuk analisis curah hujan per jam terjadwal, nilai curah hujan dipengaruhi oleh waktu konsentrasi, yang akan mempengaruhi tingkat sirkulasi debit limpasan dan laju aliran saluran yang ada pada periode hujan tertentu.
Penyelidikan Hidrogeologi
Koefisien Permeabilitas (k)
Secara umum, semakin kecil ukuran partikel, semakin kecil ukuran pori dan semakin rendah koefisien permeabilitasnya. Hukum Darcy menjelaskan kemampuan air mengalir melalui rongga (pori-pori) dalam tanah dan sifat-sifat yang mempengaruhinya. Asumsi pertama menyatakan bahwa aliran zat cair dalam tanah bersifat laminar, sedangkan asumsi kedua menyatakan bahwa tanah berada dalam keadaan jenuh.
Dari data yang diperoleh dari pengukuran Falling head Test, perhitungan untuk menentukan nilai koefisien permeabilitas (K) dapat menggunakan persamaan Hoek dan Bray (1981) yaitu sebagai berikut.
Gradien Hidrolik (I)
Sistem Penanggulangan Air Tambang
Saluran Terbuka
Gorong-gorong bentuk ini digunakan untuk debit air yang besar dan mempunyai keuntungan karena mudah dibangun dan biasanya terbuat dari bahan yang stabil seperti kayu, batu, dll. Desain ini banyak digunakan di area pertambangan karena tahan terhadap erosi, mudah pembuatannya dan cocok untuk debit air yang besar. Selain itu, untuk menghitung kapasitas saluran, dapat dihitung elemen geometri saluran yang persamaannya ditunjukkan pada Tabel 3.5 (Chow, 1959) di bawah ini.
Oleh karena itu penentuan dimensi saluran pada saluran pengalihan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Manning. Dalam membangun saluran pembuangan, nilai debit rencana (Qr) dan debit yang mampu ditampung saluran (Qs) harus sama besarnya. Untuk memperoleh dimensi saluran pengalihan yang sesuai maka harus dilakukan beberapa kali percobaan (trial and error) terhadap nilai laju aliran (v), sehingga tidak dapat dilakukan satu kali perhitungan untuk menghitung dimensi saluran pengalihan, karena simulasi perhitungan (trial and error) harus dilakukan sedemikian rupa sehingga nilai debit debit yang direncanakan (Qr) dan debit yang dapat ditampung saluran (Qs) adalah sama sehingga diperoleh dimensi saluran pembuangan yang benar.
Berbagai parameter yang diperlukan dalam menghitung dimensi saluran pengalihan diadaptasi dari yang dibuat oleh Chow, V, T, (1959) dalam bukunya Handbook of Applied Hydrology. Di bawah ini pada Tabel 3.6 adalah nilai kecepatan aliran untuk berbagai jenis material, dan pada Tabel 3.7 adalah nilai kemiringan dinding saluran tergantung pada jenis materialnya. J k Kemudian menghitung nilai Manning Roughness (n) pada saluran pengalih, adapun nanti menghitung nilai n yang sesuai dengan kondisi saluran, lalu menjumlahkan semua hasil parameter yang ada seperti berikut.
Untuk menghitung nilai head dinamis total pompa, ini terdiri dari penjumlahan beberapa parameter head lainnya, yaitu. Tinggi kecepatan adalah tekanan yang disebabkan oleh berkurangnya energi akibat kecepatan air melalui pompa. Head gesekan adalah suatu nilai yang disebabkan oleh berkurangnya energi akibat gesekan air melalui pipa dan dinding pipa, yang dihitung dari persamaan Darcy-Weisbach.
Kemudian untuk menghitung nilai f (faktor kekasaran pipa), langkah pertama adalah menentukan massa jenis fluida yang mengalir di dalam air. Kemudian bilangan Reynolds dan nilai kekasaran relatif pipa yang dihasilkan diplot dalam diagram Moody (Gambar 3.7) untuk memperoleh nilai faktor gesekan. K : Koefisien kekasaran pipa, yang bergantung pada jari-jari tikungan, diameter pipa dan sudut antara pipa dan bidang (tabel 3.12).
Selanjutnya untuk menghitung head pompa dinamik total atau total head pompa (HT) adalah sebagai berikut.
Sumuran (Sump)
Sistem ini digunakan pada wilayah tambang yang relatif dangkal dengan kondisi geografis di luar tambang yang memungkinkan untuk menyalurkan air langsung dari sump ke luar tambang. Sump ini disebut dengan bah permanen karena dibuat dalam jangka waktu lama dan biasanya terbuat dari bahan kedap air dengan tujuan untuk mencegah merembesnya air yang dapat menyebabkan tanah longsor.
Sedimentasi
Sedimentasi terjadi melalui proses pengendapan material yang terangkut melalui media air Sedimentasi yang terdapat pada muara sungai merupakan hasil dan proses pengendapan material yang terangkut oleh air sungai. Sedimen yang dihasilkan dari proses erosi dan terbawa oleh aliran air akan terendap pada suatu tempat ketika kecepatan air melambat atau terhenti. Dampak lain dari sedimentasi terhadap sungai adalah pengendapan sedimen di dasar sungai yang menyebabkan naiknya dasar sungai yang kemudian menyebabkan permukaan air naik sehingga mengakibatkan seringnya terjadi banjir yang melanda lahan-lahan rentan.
Metode MUSLE tidak menggunakan faktor energi hujan sebagai penyebab erosi, melainkan menggunakan faktor limpasan permukaan. Prediksi hasil sedimen lebih baik karena limpasan permukaan merupakan fungsi dari kondisi kelembaban sebelumnya (AMC) dan energi hujan. Dengan memasukkan faktor limpasan sebagai faktor independen dalam pemodelan erosi, MUSLE dapat meningkatkan akurasi prediksi erosi tanah dibandingkan USLE dan RUSLE.
Perencanaan Dimensi Settling Pond
Di sinilah partikel padat dalam cairan (lumpur) mengalami sedimentasi dan terkumpul di dasar kolam. Panjang zona ini kira-kira sama dengan kedalaman kolam pengendapan, diukur dari ujung kolam pengendapan. Diameter partikel padat yang keluar dari kolam pengendapan tidak boleh melebihi 9x10-6 m, karena akan menyebabkan kedangkalan dan kekeruhan sungai;
Hukum Stokes berlaku bila persentase padatan kurang dari 40%, sedangkan bila persentase padatan lebih dari 40%, berlaku hukum Newton. Setelah Anda menentukan luas permukaan kolam pengendapan, selanjutnya Anda bisa menghitung panjang dan lebar yang diinginkan. Kedalaman kolam pengendapan sendiri bisa Anda tentukan sesuai dengan keinginan Anda sendiri atau kekuatan penggarukan alat berat yang digunakan.
Kolam pengendapan pada akhirnya akan terisi dan tidak dapat lagi menampung air jika terlalu banyak sedimen yang menumpuk di dasar kolam. Untuk itu perlu dilakukan penghitungan waktu penuh pemukim agar dapat ditentukan waktu pendalaman pemukim di kemudian hari. Pertama, persentase sedimen padat yang mengendap di tangki pengendapan harus dihitung menggunakan persamaan berikut.
Tujuan dari perhitungan persentase pengendapan adalah untuk mengetahui apakah kolam pengendapan yang akan dibuat dapat berfungsi untuk mengendapkan partikel padat yang terkandung dalam air drainase tambang. Untuk menghitung persentase pengendapan padatan di dasar kolam, pertama-tama hitung waktu pengendapan partikel (tv) dan waktu yang dibutuhkan material untuk meninggalkan kolam (th). Sedangkan persamaan yang digunakan untuk menghitung waktu yang diperlukan suatu material untuk keluar dari kolam adalah sebagai berikut.
Setelah mengetahui nilai waktu pengendapan partikel dan waktu yang diperlukan material untuk keluar dari kolam, maka nilai persen pengendapan padatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.