140-371-2-PB.pdf

Please download to get full document.

View again

All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
 4
 
  ANALISA TEKNIS MINE DEWATERING TERHADAP RENCANA TIGA TAHUN PENAMBANGAN HINGGA TAHUN 2016 DI PIT BLOK BARAT PT MUARA ALAM SEJAHTERA KABUPATEN LAHAT ANALYSIS TECHNICAL MINE DEWATERING BASED ON THREE YEARS MINING PLAN UNTIL 2016 IN WEST BLOCK PIT PT MUARA ALAM SEJAHTERA LAHAT REGENCY Sari Uly Sibarani1, Mukiat2, M Akib Abro3 1,2,3 Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas
Share
Transcript
   ANALISA TEKNIS MINE DEWATERING TERHADAP RENCANA TIGA TAHUN PENAMBANGAN HINGGA TAHUN 2016 DI PIT BLOK BARAT PT MUARA ALAM SEJAHTERA KABUPATEN LAHAT  ANALYSIS TECHNICAL MINE DEWATERING BASED ON THREE YEARS  MINING PLAN UNTIL 2016 IN WEST BLOCK PIT PT MUARA ALAM  SEJAHTERA LAHAT REGENCY  Sari Uly Sibarani  1  , Mukiat   2  , M Akib Abro  3   1,2,3  Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya  Jl. Raya Palembang  –   Prabumulih KM.32 Indralaya, Sumatera Selatan, Indonesia  E-mail : SariUlySibarani@gmail.com  ABSTRAK  PT. Muara Alam Sejahtera adalah perusahaan yang bergerak di industri pertambangan batubara yang aktivitas  penambangannya menggunakan sisitem open pit. Berdasarkan rencana penambangan tiga tahun hingga tahun 2016  perusahaan akan memperluas permukaan kerja tambang dan memperdalam elevasi pit bottom dari 20 mdpl mejadi 0 mdpl.Hal ini akan sangat potensial untuk terjadinya banjir atau genangan air dikarenakan metode penambanganya  yang open pit membentuk cekungan. Untuk mencegah terjadinya banjir di permukaan kerja tambang yang dapat menurunkan rencana produksi, maka dibutuhkan penanggulangan air yang telah masuk ke tambang tanpa melakukan  perubahan design dengan menggunakan metode mine dewatering dengan menganalisa air yang masuk ketambang terhadap kapasitas pompa DnD 200 -5Hx. Tujuanya agar air yang dipompakan keluar tambang dapat mengeringkan  permukaan kerja tambang dan menghambat terjadinya banjir serta penurunan produksi. Total debit air maksimum  yang masuk ke tambang hingga periode umur tambang berlangsung adalah 320.912,1 m 3  /bulan. Dengan rencana volume sump hingga tahun 2016 adalah 21.070 m 3 maka durasi sump dapat penuh terisi air hujan maksimum adalah 3,38 jam. Rencana penggunaan pompa DnD 200  –   5Hx dengan debit aktual 750 m 3  /jam, head total 102,78 m, dan daya  pompa 357,56 kW. Agar air yang keluar maksimum dapat mengeringkan sump maka dibutuhkan pemompaan selama 427,88 jam dan apabila pompa dapat bekerja maksimal 18 jam/hari maka lama pemompaan 24 hari. Rencana  penambangan PT. Muara Alam Sejahtera hingga tahun 2016 tidak akan terhambat oleh air tambang jika pompa DnD 200-5Hx dapat berkerja secara optimal. Kata Kunci : Open Pit, Mine Dewatering, Pompa.  ABSTRACT  PT. Muara Alam Sejahtera is acompany that concern in the coal mining industry which has a system activities of mining is open pit. Based on a three-year mining plan until 2016 the company will be larger and deeper with pit bottom elevation from 20 mdpl to 0 mdpl. Prevent from flooding in fornt that can decrease coal-production-plan, so that is needed measuring water that has entered into the mine without making design change. By analisis the water that  goes into the mine on mining plan until 2016 towards working pump DnD 200- 5Hx. For goal the water that being  pumped out of mine can drying fornt and prevent the occurence of floods and the decline in production. The maximum total water discharge into the mine during the retrung period of 20 years is 320.912,1 m 3  /month. Sump volume up to 2016 is 21.070 m 3  , the duration of the sump can be full fill up with rainfall maximum is 3,38 hours. Usage plan of pump  Dnd 200  –   5Hx is 427,88 hours/month with actual discharge 750 m 3  /jam, total head 102,78 m, and the pump power 357,56 kW to make maximum water can be dry out the sump.. Mining Plan PT. Muara Alam Sejahtera until 2016 will not be hampered if pump DnD 200  –   5Hx can working optimally. Key Words : Open Pit, Mine Dewatering, Pump,  1. PENDAHULUAN Industri pertambangan batubara merupakan salah satu penyumbang bagi ketersediaan energi pada saat ini, baik sebagai  pembangkit tenaga listrik, industri pembuatan semen, peleburan bijih besi dan baja, dan masih banyak lagi. Dapat dilihat dari permintaan batubara dari pasar domestik maupun mancanegara yang meningkat tiap tahunnya. Hal ini  berdampak bagi sektor industri di Indonesia yang mengakibatkan banyaknya berdiri perusahaan tambang baru tepatnya di daerah Sumatera dan Kalimantan. Perusahaan tersebut berusaha meningkatkan produksi batubaranya untuk bersaing memenuhi permintaan pasar batubara dunia. Salah satunya adalah PT Muara Alam Sejahtera yang merupakan perusahaan tambang batubara yang terletak di Kabupaten Lahat. Berdiri pada tahun 2005 dan telah melakukukan kegiatan pengupasan dan penjualan batubara dengan Izin Usaha Pertambangan (IUP) Operasi Produksi sekitar 1.754 Ha. Perusahaan ini memiliki umur tambang sepuluh tahun kedepan dengan rencana produksi 3 juta ton batubara tiap tahunnya. Kegiatan aktivitas penambangan menggunakan sisitem open pit yaitu kegiatan penambangan membentuk jenjang dan cekungan ke bawah [1]   yang sangat berpotensi sebagai tempat akumulasi air yang masuk ke tambang. Selain itu berdasarkan rencana penambangan tiga tahun hingga tahun 2016 perusahaan akan memperluasi permukaan kerjanya memperdalam elevasi  pit bottom dari 20 m dpl mejadi 0 m dpl.  Namun rencana ini tidak memperhitungkan efek air tambang yang menjadi penghambat jam kerja effektif pada aktivitas  penambangan. Dibutuhkan penanggulangan air yang telah masuk ke tambang tanpa melakukan perubahan design hal ini disebabkan perusahan telah menghitung SR (stripping ratio)  maksimum pada rencana tiga tahun penambangan. Salah satu cara pengoptimalan adalah dengan menggunakan metode mine dewatering   yaitu proses pengeluaran air yang telah masuk tambang dengan menggunakan  sump  dan pompa [2]. Oleh sebab itu untuk mengoptimalkan produksi  penambangan di PT. Muara Alam Sejahtera hingga tahun 2016 maka dibutuhkan analisa kapasitas pompa DnD 200  –   5Hx. 1.1. Siklus Hidrologi  Hidrologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari tentang gerakan air. Siklus hidrologi membentuk persamaan dimana masukan air total pada suatu ruang tertentu harus sama dengan keluaran total sebagai berikut [3]: Q tot = Q limpasan  –   Q evapotranspirasi + Q air tatanah (1) Debit limpasan adalah besarnya frekuensi banjir (hidrograf banjir) pada suatu kawasan dapat menggunakan Metode Rasional. Persamaan Metode Rasional adalah sebagai berikut [3]: Q = 0,277 CiA (2)  Dimana C adalah koefisien limpasan yang tergantung pada kondisi lapangan daerah tangkapan hujan dapat dilihat pada tabel 1, i adalah intensitea curah hujan dan A adalah luas daerah tangkapan hujan. Tabel 1. Koefisien Limpasan [4] Kemiringan Jenis lahan C < 3% (datar) Sawah, rawa Hutan, perkebunan Perumahan 0,2 0,3 0,4 3% - 15% (sedang) Hutan, perkebunan Perumahan semak-semak agak jarang Lahan terbuka 0,4 0,5 0,6 0,7 >15% (curam) Hutan Perumahan Semak-semak agak jarang Lahan ternuka daerah tambang 0,6 0,7 0,8 0,9  3/224  2424       t d  I    5,02 9,0      T  L P  P  E  a   YnYt SnS  X CHR   Yn Debit evapotranspirasi merupakan besarnya kemampuan gabungan dari evaporasi dan transpirasi. Untuk menentukan  besar evapotranspirasi dapat dihitung dengan persamaan Turc  sebagai berikut [3]: (3) Dimana P adalah curah hujan tahunan dan L(T) adalah fungsi suhu (300 + 25(T) + 0,05 (T) 3 ) [3]. Debit air tanah adalah  banyaknya air yang menempati lubang-lubang kecil pada lapisan tanah yang terletak pada zona air jenuh yang berada di  bawah permukaan air tanah. Sedangkan daerah tidak jenuh sebaliknya berisi air dan udara. Dengan anggapan bahwa kondisi hidrologi menyediakan air kepada zone bawah tanah, maka lapisan-lapisan bawah tanah akan melakukan distribusi dan mempengaruhi gerakan air tanah   [3]. 1.2. Curah Hujan Periode ulang hujan adalah prediksi hujan dimana hujan maksimum diharapkan akan terjadi pada setiap satu kali dalam n tahun ulang. Perhitungan periode ulang dapat dilakukan dengan Distribusi Gumble teori harga ekstrim untuk menunjukan bahwa dalam deret harga-harga ekstrim X 1 , X 2 , X 3, ..., X n, dimana sample-samplenya sama besar, dan X merupakan variable berdistribusi eksponensial, i [5]. Persamaan Gumbel untuk mendapatkan perkiraan curah hujan dapat dilihat pada persmaan dibawah ini [6]: (4) Dimana X adalah rata-rata curah hujan bulanan, S adalah simpangan baku, Sn adalah koreksi simpangan baku, Yt adalah periode ulang, dan adalah reduce mean  rata-rata. Intensitas curah hujan adalah jumlah presipitasi atau curah hujan yang jatuh pada saat tertentu (mm/menit, cm/jam, dan lain-lain) [5]. Perhitungan intensitas curah hujan dengan  persamaan Monobe adalah [5] (5) Dimana d 24  adalah curah hujan harian dan t adalah durasi hujan. Daerah tangkapan hujan   merupakan daerah daratan dimana semua air limpasan hujan akan mengalir menuju daerah tangkapan hujan tersebut. Penentuan besarnya luasan dapat dilihat dari peta topografi dengan penentuan kontur elevasi dan arah gerak air. [7]. 1.3. Mine Dewatering  Mine Dewatering   adalah teknik mengontrol banjir/genangan air yang ada di tambang, dimana air yang masuk ke dalam tambang harus di keluarkan dengan menggunakan pompa hingga banjir/genangan mengering [7] .  Mine dewatering   secara umum terbagi atas tiga [8]: a.   Sump dewatering   adalah teknik dengan membuat sebuah kolam yang berada pada elevasi paling terendah di tambang dimana air tersebut akan dikeluarkan dari tambang dengan menggunakan pompa [8].  b.    Adit   d ewatering   adalah dengan membuat saluran horizontal keluar tambang menuju lembah di sisi bukit [8]. c.    External    dewatering   adalah dengan membuat lubang bor atau shaft menembus lapisan aquifer atau permukaan kerja tambang lama yang dulu dipasang pompa, kegiatan ini mencegah air masuk ketambang akibat aliran gravitasi atau membuat muka air lebih rendah dari permukaan kerja tamabang [8]. 1.4. Pipa dan Pompa Fluida didifinisikan sebagai zat yang dapat terdeformasi terus-menerus selama dipengaruhi suatu tegangan geser seperti minyak, gas, dan air. Untuk dapat memindahkan fluida dibutuhkan alat yaitu pompa. Alat ini akan memberikan fluida energi/head sehingga dapat berpindah melalui suatu penampang tertutup/pipa. Head adalah energi mekanik yang dikandung oleh aliran per satuan berat (1 kgf) zat cair. Dengan menganggap suatu zat cair melalui suatu penampang saluran tertutup yaitu pipa. Didalam penampang tersebut zat cair memiliki tekanan statis P (kgf/m 2 ), kecepatan rata-rata V (m/s) dan ketinggian Z (m), maka zat cair tersebut mempunyai head H (m) [8]. Persamaan head pompa dengan  1222 2  z  z  g v H  H   La     f  l   L L DC Q H    85,485,1 85,1 666,10  pa  Q H  P        prinsip Bernoulli dimana jika tekanan atmosfer dititik awal sama dengan dititik lain pada suatu penampang yang sama dan kecepatan air awal nol dapat dilihat seperti dibawah ini [9]: (6) Dimana H L  adalah energi yang ditambahkan karena gesekan fluida pada kondisi perpipaan, V 2  adalah kecepatan air yang keluar dari pompa dan \ z 1 dan z 2  adalah elevasi pipa pada titik 1 dan titik 2. Perhitungan head loss  pompa dengan menggunakan persamaan Hazen Williams [9]:  (7) Dimana Q adalah besar debit air, C adalah koefisien pipa, D adalah diameter pipa dan L f adalah equivalent pipa atau  pipa yang dianggap bertambah panjang karena gesekan fluida dengan dinding pipa. Sedangkan untuk penentuan besar daya yang dibutuhkan pompa untuk mengalirkan air dengan debit yang diinginkan, maka digunakan rumus berikut ini [9]: (8) Dimana P adalah daya pompa, H a   adalah head pompa, Q adalah debit pompa, γ adalah berat jenis pompa, dan ƞ  p  adalah efisiensi pompa [9] 2. METODE PENELITIAN Penelitian tugas akhir ini di laksanakan di PT. Muara Alam Sejatera yang terletak di Desa Muara Maung, Kecamatan Merapi Barat, Kabupaten Lahat. Penelitian ini menggunakan metode dewatering yaitu metode pengeringan air yang masuk ke tambang dengan menggunakan sump dan pompa. Sebelum melakukan penelitian mempelajari terlebih dahulu literatur yang menyangkut judul sistem mine dewatering   berupa jurnal, laporan penelitian, buku, dan  proceeding. Setelah itu dilakukan observasi lapangan dengan mengamatin kondisi lapangan tempat penelitian secara langsung yang dapat digunakan untuk pengumpulan data primer yaitu data yang dikumpulkan dengan melakukan pengamatan secara langsung di lapangan, seperti jumlah dan jenis pompa, diameter dan panjang pipa. Untuk memeperkuat penelitian dibutuhkan penambahan dari data sekunder, yaitu data yang dikumpulkan berdasarkan literatur dan berbagai referensi, seperti Data curah hujan Kec. Merapi Barat tahun 2004-2013, debit air tanah, peta area penambangan tahun 2016, spesifikasi pompa DnD 200  –   5H. Pengolahan data  –   data yang diperoleh diolah dengan analisa matematis, dan statistic serta disajikan dalam bentuk tabel, dan perhitungan penyeleisaian. Pengolahan data yang dilakukan adalah sebagai berikut : menghitung total debit air maksimum yang masuk tambang; menghitung durasi  sump  penuh; menghitung rencana pompa DnD 200  –   5Hx pada tahun 2016. Analisa data curah hujan rencana digunakan untuk menganalisa volume  sump  perusahaan, debit total air yang masuk digunakan untuk menganalisa penggunaan pompa baik jam kerja pompa, head  pompa  ,  dan daya pompa. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN PT. Muara Alam Sejahtera dilihat dari struktur geologinya mengalami gaya tektonik yang besar bersifat konvergen yaitu gaya tektonik yang saling menumpu satu sama lain membentuk struktur geologi lipatan (fold) . hal ini terlihat dari kondisi topografi yang berupa perbukitan yang diantaranya terdapat adalah struktur  sinklin , dan terdapat zona lemah hasil dari gaya tektonik seperti sesar mendatar dan  joint  . Iklim yang dimiliki adakah iklim tropis basah dengan kelembaban dan temperatur tinggi, yaitu berkisar antara 18 0  C sampai dengan 36,5 0 C. Untuk curah hujan bulanan maksimum 432,6 mm terjadi pada bulan desember dan bulan penghujan lainya. Berdasarkan pengamatan dilapangan langsung pada saat terjadi hujan dengan intensitas sedang durasi kurang lebih 1 jam, sump tidak dapat menampung air, daerah permukaan kerja tambang digenangi air, sehingga aktivitas penambangan terhenti hingga air  sump  surut dan genangan permukaan kerja mengering atau mengalir ke  sump. 3.1. Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan Rencana Data hujan yang didapat dari bagian Dinas Tanaman Pangan dan Hortikultura Kab, Lahat adalah curah hujan bulanan dari tahun 2003 hingga 2013, jam hujan bulanan dari tahun 2008 hingga 2013 dan hari hujan bulanan dari tahun 2008
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks