PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANG ACARA 4

PRAKTIKUM VENTILASI

TAMBANG ACARA 4

SIMULASI JARINGAN VENTILASI TAMBANG BAWAH TANAH

JARINGAN SERI DAN PARAREL DENGAN VARIASI

KECEPATAN AXIAL FAN DAN BUKAAN REGULATOR

TUJUAN PRAKTIKUM

1. Memahami teori / sistem ventilasi tambang bawah tanah 2. Melakukan pengukuran kecepatan udara

3. Melakukan pengukuran faktor kehilangan jumlah udara

4. Menghitung kuantitas udara yang dihasilkan oleh fan

DASAR TEORI

1. Head Loss

Aliran udara terjadi karena adanya perbedaan tekanan yang ditimbulkan antar dua titik dalam sistem. Energi yang diberikan untuk mendapatkan aliran yang tunak (steady), digunakan untuk menimbulkan perbedaan tekanan dan mengatasi kehilangan aliran (H_L). Head loss dalam aliran udara fluida dibagi atas dua komponen, yaitu : ‘friction loss (H_f)’ dan ‘shock loss (H_x)’.

 Friction loss menggambarkan head loss pada aliran yang linear melalui saluran dengan luas penampang yang tetap.

 Shock loss adalah kehilangan head yang dihasilkan dari perubahan aliran atau luas penampang dari saluran, juga dapat terjadi pada inlet atau titik keluaran dari sistem, belokan atau percabangan, dan halangan-halangan yang terdapat pada saluran.

SUMBER SUMBER SHOCKLOSS

Junction Splitting Belokan Contraction

Expansion

MINE HEAD

Untuk menentukan jumlah aliran udara yang harus disediakan untuk mengatasikehilangan head (head loss) dan menghasilkan aliran yang diinginkan, diperlukan penjumlahan dari semua kehilangan energi aliran. Pada suatu sistem ventilasi tambang dengan satu mesin angin dan satu saluran keluar, komulatif pemakaian energi disebut ‘mine head’, yaitu perbedaan tekanan yang harus ditimbulkan untuk menyediakan sejumlah tertentu udara ke dalam tambang.

a. Mine statik head (mine Hs)

Merupakan energi yang dipakai dalam sistem ventilasi untuk mengatasi seluruh kehilangan head aliran. Hal ini sudah termasuk semua kehilangan dalam head loss yang terjadi antara titik masuk dan keluaran sistem dan diberikan dalam bentuk persamaan: Mine Hs = Σ HL = Σ (Hf + Hx)

b. Mine velocity head (mine Hv)

Dinyatakan sebagai velocity head pada titik keluaran sistem. Velocity head akan berubah dengan adanya luas penampang dan jumlah saluran dan hanya merupakan fungsi dari bobot isi udara dan kecepatan aliran udara. Jadi bukan merupakan suatu head loss komulatif, namun untuk suatu sistem merupakan kehilangan, karena energi kinetik dari udara dilepaskan ke atmosfer.

c. Mine total head (mine HT)

Merupakan jumlah keseluruhan kehilangan energi dalam sistem ventilasi. Secara matematis, merupakan jumlah dari mine statik (Hs) dan velocity Head yaitu : Mine HT = mine Hs + mine Hv

REGULATOR

Regulator merupakan alat untuk mengukur besar kecilnya udara yang akan melalui

jaringan pipa bertujuan untuk memperoleh kuantitas udara yang diinginkan pemuka kerja

tercukupi kebutuhan udaranya.

Keadaan Aliran Udara Di Dalam Lubang Bukaan

Dalam sistem aliran fluida akan selalu ditemui keadaan aliran: laminer,

intermediate dan turbulent. Kriteria yang dipakai untuk menentukan keadaan

aliran adalah bilangan Reynold (N

_Re

). Bilangan Reynold untuk aliran laminer

adalah ≤ 2000 dan untuk turbulent di atas 4000.

ALAT YANG

DIGUNAKAN

1. Digital Anemometer 3. Meteran

2. Stopwatch 4. Jaringan Ventilasi Tambang Bawah Tanah

Hubungan Debit Udara dengan Sudut Bukaan Regulator

• Jaringan Paralel

Berdasarkan persamaan yang digunakan dalam perhitungan, nilai regulator sebanding dengan besarnya Q (debit udara). Sehingga dapat diketahui bahwa semakin besar sudut bukaan regulator menyebabkan luas penampang pada regulator semakin besar dan debit udara yang dihasilkan semakin besar pula. Hal ini dibuktikan melalui grafik pengujian yang menunjukkan kecenderungan naik/semakin besar.

Hubungan Head Total dengan Sudut Bukaan Regulator dan Variasi Kecepatan Axial Fan

Jaringan Seri

Dapat diketahui bahwa semakin besar kecepatan axial fan maka nilai head total semakin besar.

Jaringan Paralel

Semakin besar nilai HV maka HT juga semakin besar. Dapat diketahui juga bahwa semakin besar kecepatan udara yang dialirkan maka gesekan antara udara dengan jaringan ventilasi semakin besar sehingga HT yang dihasilkan semakin besar.

Kemudian apabila dilihat dari sudut bukaan regulator, dapat diketahui bahwa semakin besar sudut bukaan regulator, maka nilai HT semakin besar. Hal ini karena debit yang dihasilkan semakin besar, dimana debit bebanding lurus dengan head static.

TERIMAKASIH!