Jurnal Teknologi Mineral FT UNMUL, Vol. 9, No. 1, Juni 2021: 6-11
ANALISIS METODE PENGGALIAN BATUAN MENGGUNAKAN METODE PEMBOBOTAN
PADA TAMBANG BATUPASIR
KECAMATAN LOA JANAN ILIR KOTA SAMARINDA PROVINSI KALIMANTAN TIMUR
(Analysis of Rock Excavation Method Using Grading Method on Sandstone Mine, District Loa Janan Ilir, Samarinda, East Borneo
Province)
Febryantho Pasiakan, Tommy Trides, Henny Magdalena Program Studi S1Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman
Abstrak
Metode penggalian dipengaruhi oleh sifat material terutama kekuatan batuannya. Untuk menentukan tingkat kemampugalian suatu massa batuan, perlu studi atau investigasi lapangan seperti pengumpulan data struktur, tingkat pelapukan dan air tanah. Hal ini dilakukan guna mengklasifikasikan suatu massa batuan ke dalam kelas tertentu.
Berdasarkan kelas diketahui tingkat kemampugalian massa batuan. Penentuan klasifikasi kemampugalian batuan menggunakan metode pembobotan berdasarkan Rock Mass Rating (RMR) sepuluh sampel batupasir. Penelitian dilakukan berdasarkan pengamatan bidang diskontinu dan kondisi air tanah di lokasi penelitian serta pengujian sampel di laboratorium menggunakan uji kuat tekan batuan (Uniaxial Compressive Strength) yang mengacu pada SNI 2825- 2008. Hasil uji RMR lereng A 56.79 dan lereng B 532.16. Metode penggalian yang disarankan untuk lereng A dan lereng B dengan penggaruan.
Kata Kunci : Bidang Diskontinu, Kekuatan Batuan, Kemampugaruan, Rock Mass Rating.
Abstract
Excavation methods are influenced by material characters especially its strength of rock. To determine rippability level of a mass rock, so necessary to doing study of field investigation such are collecting data structure, grade of weathering and ground water. They are did to classify a mass rock into certain class. Based on the class, the level of rock mass rippability will be know. Classification determination of rock rippability performed using a grading method based on Rock Mass Rating (RMR) on ten samples sandstone. The research of those sample based on observation of discontinuity and ground water condition at field research and also sample testing at laboratory using rock strength test (uniaxial compressive strength) which refer to SNI 2825-2008. The research results RMR are slope A 56.79 and slope B 56.16.
The recommended excavation method is the ripping for both of slope A and B.
Keywords : Discontinuity, Rock Strength, Rippability, Rock Mass Rating
PENDAHULUAN
Pengga lia n merupakan sa la h sa tu kegiatan penambangan. Pengga lia n a da lah a ktifitas pembongkaran ba tuan tida k bisa diga li secara la ngsung, karena batuan tersebut keras dan tidak ekonomis untuk dila kukan peledakan.
Pengga ruan tida k dilakukan serta merta begitu sa ja saat menjumpai material keras dikarenakan sifa t ba tuan ya ng memiliki kekerasan yang berbeda. Ana lisis kekera san batuan dapat menentukan cara efektif pembongkaran batuan.
Oleh seba b itu, pengga lian ma ssa batuan memiliki metode penggalia n tertentu mulai dari direct digging sa mpai blasting. Untuk menentukan metode pengga lia n, ma ka perlu studi a tau investiga si la pa ngan seperti pengumpulan da ta struktur, tingka t pelapukan da n a ir ta nah. Ha l ini dila kukan guna mengklasifikasikan suatu massa batuan ke dalam kela s. Sela njutnya rekomendasi metode
pengga lia n berdasarkan kelas.
METODOLOGI Tahap Penelitian
Peneltia n ini dila kukan dalam beberapa ta hap, yaitu tahap pra la pangan tahap penelitian la pa ngan dan tahap pasca la pangan.
Tahap Pra-Lapangan
Pa da tahap persiapan ini ha l ya ng dilakukan a ntara la in :
1. Studi Litera tur
Ta hapan ini dila kukan berkaitan dengan ma salah yang a da, termasuk juga kajian yang tela h dila kukan sebelumnya ya ng berkaitan denga n analisis kestabila n lereng. Sela in itu dila kukan pula studi terhadap litera tur yang mendukung penelitian ini seperti jurnal, serta text book.
Jurnal Teknologi Mineral FT UNMUL, Vol. 9, No. 1, Juni 2021: 6-11
2. Penga matan Lapangan
Meliputi penga matan terha dap lokasi penelitia n, menentukan objek penelitian beberapa lereng da n untuk mendapatkan kondisi lereng tersebut ya ng meliputi geometri lereng serta orientasi bidang lemah da n pengamatan muka air ta nah.
Tahap Penelitian Lapangan
Loka si pengambilan sampel berada di daerah pemukiman wa rga ya ng bera da pa da pinggir ja la n poros Sa marinda – Ba likpapan. Secara geogra fis daerah tersebut terletak pada koordinat 0°35'35.99" LS da n 117°05'53.59" BT. Secara a dministratif terleta k di Keca matan Loa Janan Ilir, Kota Sa marinda, Provinsi Ka limantan Timur. Seca ra geologi regiona l loka si lereng ba tupasir masuk pada Formasi Balikpapan.
Ta hap la pa ngan dila kukan untuk memperoleh data langsung pada lokasi penelitian ya ng a kan dianalisis. Penga mbila n data lapangan meliputi :
1. Pengukuran Bidang Diskontinu
Pengukuran bida ng diskontinu dakukan denga n menggunakan metode scanline, strike da n dip da ri setia p bida ng diskontinu sepa njang ga ris scanline. Sela in itu juga dila kukan penga matan kondisi bidang diskontinu untuk menentukan kla sifikasi ma ssa batuan.
2. Penga mbilan Sa mpel Ba tuan Untuk Uji La boratorium
Sa mpel ya ng diperoleh a da lah conto atau wa kil da ri sua tu popuolasi, a ktifitas pengumpulan sampel disebut sampling, yang berfungsi seba gai objek penelitia n untuk mendapatkan da ta ya ng mewakili dari keseluruhan populasi ba tuan yang a da di da erah tersebut. Pa da pengambila n sampel dila kukan dengan cara manual yakni dengan menggunakan alat-alat sederhana seperti palu geologi. Denga n demikian sa mpel batuan ya ng diperoleh berupa bongkahan bukan berupa coring dengan ukuran sa mpel yang berva riasi.
Tahap Pengujian Laboratorium
Pengujia n dila kukan di la boratorium Teknologi Minera l da n Ba tubara Fa kultas Teknik Universitas Mulawarman, meliputi:
1. Uji Sifa t Fisik
Pengujia n sifa t fisik dila kukan terhadap beberapa conto batuan pada masing-masing loka si. Conto yang diuji ditimbang ±50 gram untuk mendapatkan berat naturalnya (Wn), kemudian conto dimasukkan ke dalam oven selama ±24 jam dengan suhu ≥110°C, conto ba tuan yang suda h dingin ditimbang dan dida patkan berat kering sebagai (Wo), setelah itu conto direndam ke da lam a ir hingga menutupi seluruh permukaan conto selama
±24 ja m untuk mendapatkan berat jenuhnya (Ww), untuk mendapatkan bera t jenuh terga ntungnya (Ws) contoh diga ntung di da la m a ir menggunakan ta li la lu ditimbang.
Denga n pa rameter Wn, Wo, Ww, dan Ws ya ng tela h a da sela njutnya dilakukan perhitungan untuk mengetahui ka dar a ir, bobot isi, porositas dan sifat fisik la innya.
2. Uji Kua t Tekan Batuan
Pa da tahap ini ba tuan sa mpel ya ng telah disia pkan denga n dimensi ya ng telah ditentukan dengan standar ya ng a kan diuji.
Pa da pengujian dida patkan nila i dari pembacaan manometer kua t teka n Mortar per-sa mpel, kemudian dilakukan perhitungan kua t tekan sesuai dengan rumus perhitungan kua t tekan.
Tahap Analisis Data
Ana lisis da ta dila kukan dari pengujian kuat teka n dan perhitungan nila i RMR sampel batuan.
1. Uji sifa t fisik sa mpel ba tuan untuk mendapatkan nila i sifa t fisik da ri ma sing- ma sing sampel ba tuan yang diuji.
2. Ana lisa nila i uji kua t tekan batuan utuh yang dida pat setelah melakukan pengujian dengan menggunakan metode uniaxial compressive strength (UCS) terha dap sa mpel batuan, untuk mengetahui besa ran nila i kekuatan ba tuan.
3. Kla sifika si nila i RQD da n spa si bidang diskontinu.
4. Penga matan serta penila ian terhadap kondisi a ir ta nah, guna mendukung da ta kla sifikasi ma ssa batuan.
5. Pembobotan massa batuan berdasarkan RMR untuk mengetahui kela s massa batuan.
Gambar 1. Dia gram Alir Penelitia n
Jurnal Teknologi Mineral FT UNMUL, Vol. 9, No. 1, Juni 2021: 6-11
HASIL DAN PEMBAHASAN Penga matan da n penca tatan terhadap orienta si diskontinuitas dila kukan secara sistematis denga n menggunakan metode scanline. Da ta ya ng diukur a da lah arah kemenerusan kekar (strike), kemiringa n (dip).
Penga matan pada lokasi denga n menggukan global positioning system (GPS) untuk mendapatkan koordinat titik loka si pengukuran 0°35'35,99" LS da n 117°05'53,59" BT.
Singka pan ba tupasir berwa rna kuning kecoklatan hingga a bu-abu kehitaman.
Ketebalan la pisan batuan berkisar a ntara 10-40 cm da n ketinggia n singka pan mencapai 8,38 meter. Setela h itu dila kukan penelitia n dengan menggunakan kompas geologi untuk mengambil nila i a ra h dan kemiringan di la pa ngan, tercatat nila i a ra h ga ris pengukuran lereng sa mping (lereng A) memiliki a ra h N 122° E dengan kemiringa n 90° da n depan (lereng B) memiliki a ra h N 45° E dengan kemiringan 53°.
Gambar 2. Loka si Singka pan da n Titik Penga mbilan Sa mpel
Geologi Regional
Berda sarkan Peta Geologi Lembar Sa marinda, Provinsi Kalimantan Timur daerah penelitia n berada pada formasi ba tuan yaitu Forma si Ka mpungbaru, Formasi Ba likpapan, Forma si pula ubalang, da n Enda pan Aluvial (Suka rdi dan Rustandi, 1995).
Pengambilan Sampel
Penga mbilan sa mpel dila kukan secara ma nual menggunakan palu dan linggis, sehingga sa mpel ini da pat dika takan seba gai sampel disturbed (terga nggu). Ada pun cara meminimalisir kerusakan pa da sa mpel batuan da n menjaga kondisi a slinya, maka sampel yang tela h dia mbil la ngsung dibungkus dengan aluminium foil dan plastik wrapping.
Pengukuran Data Kekar
Pengukuran data kekar pada lokasi penelitian bertujuan untuk menentukan da ta strike, dip, pa njang scanline, dan spasi diskontinu kekar.
Analisis Hubungan Sifat Fisik dan Mekanik Batuan
Pa da dasarnya tidak semua batuan memiliki sifa t fisik da n sifa t mekanik yang sa ma. Akan teta pi hubungan a ntara kedua sifat ini sa ngat berka itan era t. Terja di hubungan positif antara natural density terhadap kekuatan batuan dan hubungan nega tif a ntara porositas terhadap kekuatan ba tuan da pat diliha t pa da ga mbar di ba wah ini.
Gambar 3. Hubungan Positif Naturan Density Terha dap Kekuatan Batuan
Gambar 4. Hubungan Nega tif Porositas Terha dap Kekuatan Batuan
Rock Quality Designation (RQD)
Rock Quality Designation (RQD) merupakan sa lah sa tu parameter penting dalam memperkirakan kua litas ma ssa batuan.
Pengukuran dan perhitungan nila i Rock Quality Designation (RQD) menggunakan metode tidak la ngsung.
Jurnal Teknologi Mineral FT UNMUL, Vol. 9, No. 1, Juni 2021: 6-11 Tabel 1. Pembobotan RQD
Ha sil pengukuran dan perhitungan diperoleh nila i RQD ba tupasir Lereng A da n B mencapai 99.78 % da n 97.91 %.
Spasi Bidang Diskontinu
Pa da tahap proses perhitungan spasi kekar ini ya itu melakukan pengambila n data strike dan dip keka r di la pa ngan sepa njang scanline.
Penga mbilan data strike dan dip ini dibagi sesuai denga n joint set setia p kekar tersebut. Jumlah joint set ditentukan berdasarkan hasil penga matan dila pangan. Da ri da ta pengukuran keka r diperoleh spasi kekar untuk lereng A yaitu 1.49 m da n untuk lereng B 0.46 m. Nila i spasi keka r tersebut terma suk dalam kondisi lebar untuk lereng A da n sedang untuk lereng B.
Kondisi Bidang Diskontinu
Penelitia n dila kukan terha dap lima ka ra kteristik bidang diskontinu, ya itu meliputi kemenerusan, ja rak a ntar permukaan kekar, keka saran kekar, ma terial pengisi da n tingkat kela pukan. Ha sil ini dida patkan berdasarkan penga matan la ngsung di la pangan.
Tabel 2. Kla sifikasi Kondisi Keka r Rata-rata
Kondisi Air Tanah
Penga matan kondisi a ir ta nah di lokasi penelitia n dila kukan melalui pengamatan secara la ngsung pa da ba tuan, ya itu dengan memperhatikan kondisi a ir pa da ba tuan dan mera ba dengan ta ngan untuk merasakan jenis kondisi a ir ta nah.
Tabel 3. Kondisi Air Ta nah
Pa da sekeliling loka si penelitia n tidak ditemukan a danya alira n a ir ta nah, kondisi ba tuan dan tanah di sekitarnya pun terasa kering, sehingga bisa dika takan kondisi a ir ta nah di da erah tersebut a dalah kering (Completely Dry).
Orientasi Bidang Diskontinu
Pembobotan pada pa rameter ini terga ntung pa da hubungan a ntara orientasi bida ng diskontinu yang a da denga n metode pengga lia n/penggaruan yang a kan dila kukan.
Tabel 4. Orienta si Strike da n Dip Bidang Diskontinu
Da ri ta bel 4 di peroleh ha sil orientasi bida ng diskontinu terha dap arah pengga lian untuk lereng A jenis sa mpel batupasir a rah strike memotong sumbu penggalia n da n dip sebesar 36° denga n ketera ngan tida k menguntungkan seda ngkan untuk lereng B jenis sampel batupasir a ra h strike memotong sumbu penggalia n dan dip sebesa r 22° denga n ketera ngan tidak menguntungkan.
Gambar 5. Orienta si Strike da n Dip Bidang Diskontinu Lereng A
Da ri ga mbar 5 untuk lereng A dengan sa mpel ba tupasir menunjukkan ba hwa strike memotong sumbu penggalia n da n dip sebesar 36° seda ngkan untuk joint set yang berpengaruh terha dap arah penggalia n merupakan joint set 1, da ri ha sil tersebut menyatakan bahwa orientasi bida ng diskontinu tidak menguntungkan dengan bobot -10.
Da ri ga mbar 6 dapat dilihat untuk lereng B denga n sampel batupasir menunjukkan bahwa strike memotong sumbu penggalia n dan maju mela wan a rah dip sebesar 22° sedangkan untuk joint set ya ng berpengaruh terha dap arah pengga lia n merupakan joint set 1, da ri ha sil tersebut menyatakan bahwa orientasi bidang diskontinu tidak menguntungkan dengan bobot - 10.
Jurnal Teknologi Mineral FT UNMUL, Vol. 9, No. 1, Juni 2021: 6-11
Gambar 6 Orientasi Strike dan Dip Bidang Diskontinu Lereng B
Kelas Massa Batuan
Kela s ma ssa batuan pada lereng A yaitu kela s III dengan keterangan ba tuan sedang dan untuk lereng B kela s III dengan keterangan ba tuan sedang.
Tabel 5. Kela s Massa Batuan
Analisis Kemampugaruan
Perhitungan nilai RMR pa rameter A,B da n C, diperoleh hasil a nalisis kemampugaruan seba gai berikut.
Tabel 6. Kla sifika si Metode Penggaruan Berda sarkan Nila i RMR
Da pat diliha t pa da ta bel 6 kedua lereng tersebut menunjukkan bahwa metode penggalian ya ng disa ra nkan adalah denga n proses pengga ruan (ripping).
KESIMPULAN
Ha sil penelitia n diperoleh kesimpulan seba gai berikut :
1. Nila i Rock Mass Rating lereng A 56.79 dan lereng B 52.16.
2. Metode penggalian ya ng disa rankan pada lereng A da n B menggunakan proses pengga ruan (ripping).
UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada :
1. Kepa la Desa Loa Ja nan Kecamatan Loa
Ja nan Ilir a ta s ijin ya ng diberikan untuk penga mbilan sampel penelitian.
2. Semua pihak yang turut membantu hingga terla ksananya penelitia n.
DAFTAR PUSTAKA
Abba s, Muhtazir. 2017. Rock Mass Classification Systems. TU Bergakademie Freiberg, Geotechnical Institute, and Na tional Centre of Excellence in Geology, University of Peshawar : Freiberg.
Abdulla tif. 1983. The relationship between rock mass quality and ease of excavation: Bulletin International Association of Engineering Geology.
Anonim. 1998. For the Tropical Engineering Field : Kua la Lumpur, hal 13-75.
Arif, Irwa ndy. 2016. Geoteknik Tambang. PT.
Gra media Pustaka Utama : Ja karta.
Asta nto, Widi. 2016. Studi Rekomendasi Penggalian Ditinjau Dari Struktur Bidang Lemah Dan Kekuatan Batuan Lava Andesit Didaerah Girimulyo, Kecamatan Girimulyo, Kabupaten Kulonprogo, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Institut Sa ins &
Teknologi AKPRIND Yogya karta : Yogya karta.
Ba dan Sta ndar Na sional. 1991. Metode Pengujian Laboratorium Untuk Menentukan Parameter Sifat Fisik Pada Conto batu. SNI 03-2437-1991.
Ba dan Sta ndar Na sional. 2008. Cara Uji Sifat Kuat Tekan Batu Uniaksial. SNI 2825:2008.
Ba lfas, M.D. 2015. Geologi Untuk Pertambangan Umum. Gra ha Ilmu : Yogya karta.
Bienia wski, Z.T. 1989. Engineering rock mass classification : New York
ISRM. 2013. Rippability Assessment Of A Limestone Deposite Vol. 2 No. 2. Department Of Mining Engineering, Na tional Institute of Technology Karnataka : India.
Ka hfi, Asha bul. 2017.Kajian Kemampugaruan Ba tuan Menggunakan Metode Seismic, Gra phic dan Gra ding Pa da Tabang Batupasir Forma si Ba likpapan Kec. Loa Janan Ka bupaten Kuta i Ka rta negara. Prosiding Seminar Nasional Teknologi IV : Sa marinda.
ha l 10-19.
Koesnaryo, S. 2001. Rencana Peledakan Batuan.
Universita s Pembangunan Na sional
“VETERAN” Yogyakarta : Yogyakarta.
Kra madibrata, S. 1996. The Influence of Rock Mass And Intact Rock Properties On The Design Of Surface Mine With Particular Reference To The Excavability Of Rock.
Curtin University : Australia.
Pa nga ribuan, Fera hayu Mei. 2013. Ana lisis Kema mpugaruan (Rippability) Batuan Berda sarkan RMR. Skripsi. Progra m S1
Jurnal Teknologi Mineral FT UNMUL, Vol. 9, No. 1, Juni 2021: 6-11
Teknik Perta mbangan Universitas Mula warman.
Price, D. G. 2009. Engineering Geology Principles and Practice. Springer : Verla g Berlin Heidelberg.
Ra i, M. A. 1988. Mekanika Batuan.
La boratorium Geoteknik Institute Teknologi Ba ndung : Ba ndung.
Ra i, M. A. Kra madibrata, S., da n Wa timena, R.K., 2013. Mekanika Batuan. ITB Press : Ba ndung.
Sa farudin, Purwanto. 2016. Analisis Pengaruh Geometri Peledakan Terhadap Fragmentasi Dan Digging Time Material Blasting.
Fa kultas Teknik Universita s Ha sanuddi : Ma kassar.
Singh, R.N. 1983. Testing of Rocks Samples from Underwater Trenching Operations of Folkstone for the Central Electricity Generating Board. Dec. Report : Unpublished.
Sulistya na, W. 2011. Perencanaan Tambang 2, Jurusa n Teknik Perta mbangan UPN.
Anugera h Print : Yogya karta.
Virgin, G.T., Ha rjuni, H,. da n Tommy, T. 2016.
Analisis Kemampugaruan Massa Batuan Berdasarkan Metode Rock Mass Rating Pit S22GSB1 PT Kitadin Embalut Site Tenggarong Seberang Kutai Kartanegara Kalimantan Timur. Jurna l Teknologi Minerba FT UNMUL : Sa marinda. hal 31