KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN AREA TAMBANG PADA …

KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN AREA TAMBANG

PADA FRONT B PT. GENESHA MINERALS JAYA

KAB. SAROLANGUN PROV. JAMBI

TUGAS AKHIR

ADRI WARHADI

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

YAYASAN MUHAMMAD YAMIN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI

(STTIND) PADANG

2018

KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN AREA TAMBANG

PADA FRONT B PT. GENESHA MINERALS JAYA

KAB. SAROLANGUN PROV. JAMBI

TUGAS AKHIR

Untuk memenuhi sebagai persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Oleh:

ADRI WARHADI

1210024427014

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

YAYASAN MUHAMMAD YAMIN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI

(STTIND) PADANG

2018

HALAMAN PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

Judul : Kajian Teknis Sistem Penyaliran Area Tambang Pada

Front B PT. Genesha Minerals Jaya Kab. Sarolangun,

Prov. Jambi.

Nama : ADRI WARHADI

NPM : 1210024427014

Program Studi : Teknik Pertambangan

Padang, November 2018

Menyetujui :

Pembimbing I Pembimbing II

Ketua Program Studi Ketua STTIND Padang

Dr. Murad MS, MT

NIDN 007116308

Refky Adi Nata, ST, MT

NIDN 102899002

Drs. Murad, MS, MT

NIDN 007116308

H. Riko Ervil, MT

NIDN 1014057501

i

TECHNICAL STUDY OF MINE AREA DISTRIBUTION SYSTEM IN

FRONT B PT. GENESHA MINERALS JAYA KAB. SAROLANGUN,

PROV. JAMBI

Name : Adri Warhadi

NPM : 1210024427014

First supervisor : Dr. Murad MS, MT

Second supervisor : Refky Adi Nata, ST, MT

ABSTRACT

In the rainy season, front B of PT. Genesha Minerals Jaya (GMJ) is

often flooded from rainwater runoff around the mine. The pump or mine

dewatering used by PT. GMJ is not yet in accordance with the water discharge to

be pumped, where the tool is still often waiting for the drying process before

carrying out mining activities. The wider the mining area or rain catchment area,

the greater the amount of water discharge that must be addressed. Then the power

of the pump and the mud settling pool needed is also getting bigger.

Research problem solving, namely by calculating design rainfall using

Log Normal distribution, calculating rainfall intensity, runoff and pump power,

and designing the dimensions of mud settling ponds, which can hold water and

mud pumping results until the dredging time is twice in one year .

From the results of data analysis, it was found that the design rainfall was 24.89

mm / day, runoff discharge was 0.48 m3 / second and pump power was 89.469 kw.

To collect water and mud the pumping result requires a volume of 1 (one) mud

settling pond of 207.36 m3.

Based on the results of data analysis, it can be concluded that the water

discharge to be pumped is 1,728 m3 / hour. With a pumping capacity of 450 m3 /

hour, 4 pump units are needed, to remove puddles on the base of the mining front,

and dimensions of the mud settling pond with a length of 10 m, width 7 m and

height or depth of 3 m.

Keywords: Rainfall, Runoff Discharge, Pump.

ii

KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN AREA TAMBANG PADA

FRONT B PT. GENESHA MINERALS JAYA KAB. SAROLANGUN,

PROV. JAMBI

Nama : Adri Warhadi

NPM : 1210024427014

Pembimbing I : Dr. Murad MS, MT

Pembimbing II : Refky Adi Nata, ST, MT

RINGKASAN

Pada musim penghujan, front B PT. Genesha Minerals Jaya (GMJ) sering

tergenang air dari limpasan air hujan disekitar tambang. Pompa atau mine

dewatering yang digunakan PT. GMJ belum sesuai dengan debit air yang akan

dipompakan, dimana alat masih sering menunggu proses pengeringan sebelum

melakukan kegiatan penambangan. Semakin luas area penambangan atau daerah

tangkapan hujan, maka jumlah debit air yang harus ditanggulangi cendrung

semakin besar. Kemudian daya pompa dan kolam pengendapan lumpur yang

dibutuhkan juga semakin besar.

Pemecahan masalah penelitian, yaitu dengan menghitung curah hujan

rancangan menggunakan distribusi Log Normal, menghitungan intensitas curah

hujan, debit limpasan dan daya pompa, serta merancang dimensi kolam

pengendapan lumpur, yang dapat menampung air dan lumpur hasil pemompaan

sampai waktu pengerukan yaitu dua kali dalam satu tahun.

Dari hasil analisa data, didapatkan curah hujan rancangan sebesar 24,89

mm/hari, debit limpasan 0,48 m3/detik dan daya pompa sebesar 89,469 kW.

Untuk menampung air dan lumpur hasil pemompaan dibutuhkan volume 1 (satu)

kolam pengendapan lumpur sebesar 207,36 m3 .

Berdasarkan hasil analisa data, dapat disimpulkan bahwa debit air yang

harus dipompakan adalah sebesar 1.728 m3/jam. Dengan kapasitas pompa 450

m3/jam dibutuhkan 4 unit pompa, untuk mengeluarkan genangan air pada dasar

front penambangan, dan dimensi kolam pengendapan lumpur dengan panjang 10

m, lebar 7 m dan tinggi atau kedalaman 3 m.

Kata kunci: Curah Hujan, Debit limpasan, Pompa.

iii

KATA PENGANTAR

بسمهللالرحمنالرحيم Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan

tugas akhir ini. Shalawat beriring salam penulis kirimkan kepada Nabi besar

Muhammada SAW yang telah membawa umatnya ke zaman Modern saat ini.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Riko Ervil, MT selaku ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND) Padang

2. Bapak Dr. Murad MS, MT selaku pembimbing I Tugas Akhir ini.

3. Bapak Refky Adi Nata, ST, MT selaku pembimbing II Tugas Akhir ini.

4. Bapak Almudaris Parlaungan, ST Selaku Kepala Teknik Tambang

PT. Genesha Minerals Jaya.

5. Kepada seluruh karyawan/karyawati STTIND Padang.

6. Kepada seluruh karyawan/karyawati PT. Genesha Minerals Jaya.

7. Rekan-rekan Mahasiswa STTIND Padang yang tidak bisa disebutkan

namanya satu persatu.

Penulis mengakui tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu

penulis meminta saran dan kritikan yang sifatnya membangun dari pembaca

semua. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang

telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini, semoga Allah melimpahkan

rahmat-Nya kepada pihak-pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis.

iv

Mudah-mudahan penelitian ini dapat bermampaat bagi kita semua terutama bagi

penulis sendiri…..Aamiin.


(Adri Warhadi)

v

DAFTAR ISI

Halaman

COVER

HALAMAN PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

ABSTRAK ........................................................................................................ i

RINGKASAN ................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR .................................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................................... v

DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii

DATFTAR LAMPIRAN ............................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................... 1

1.2 Identifikasi Masalah ................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah ....................................................................... 3

1.4 Rumusan Masalah .................................................................... 4

1.5 Tujuan Penelitian ...................................................................... 4

1.6 Manfaat Penelitian .................................................................... 4

BAB II TINJAUAN KEPUSTAKAAN ..................................................... 6

2.1 Landasan Teori ......................................................................... 6

2.1.1 Pengertian Tambang ........................................................ 6

2.1.2 Sistem Tambang Terbuka (Surface Mining) ................... 6

2.1.3 Daur Hidrologi................................................................. 6

2.1.4 Penyaliran Tambang ........................................................ 9

2.1.5 Curah Hujan..................................................................... 10

2.1.6 Saluran Tambang ............................................................. 16

2.1.7 Sumuran (Sump) ............................................................ 16

2.1.8 Pompa .............................................................................. 17

2.1.9 Pipa .................................................................................. 19

2.1.10 Kolam Pengendapan Lumpur ........................................ 24

2.2 Kerangka Konseptual ............................................................... 24

vi

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 28

3.1 Jenis Penelitian ......................................................................... 28

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................. 28

3.3 Variabel Penelitian ................................................................... 29

3.4 Data dan Sumber Data ............................................................... 29

3.5 Teknik Pengumpulan Data ....................................................... 30

3.6 Teknik Pengolahan Dan Analisis Data ..................................... 31

3.7 Diagram Alir Penelitian ............................................................ 32

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ..................... 34

4.1 Pengumpulan Data.................................................................... 34

4.1.1 Data Curah Hujan Harian ............................................. 34

4.1.2 Luas Daerah Tangkapan Hujan .................................. 35

4.2 Pengolahan Data ....................................................................... 36

4.2.1 Perhitungan Curah Hujan Rancangan ........................ 36

4.2.2 Perhitungan Intensitas Curah Hujan ........................... 40

4.2.3 Perhitungan Debit Limpasan ....................................... 41

4.2.4 Pemompaan ................................................................. 42

4.2.5 Rencana Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur ......... 45

BAB V ANALISA HASIL PENGOLAHAN DATA ................................. 47

5.1 Sistem Pemompaan .................................................................. 47

5.2 Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur .................................... 48

BAB VI PENUTUP ....................................................................................... 50

6.1 Kesimpulan ............................................................................... 50

6.2 Saran ......................................................................................... 51

DAFTAR KEPUSTAKAAN ......................................................................... 52

LAMPIRAN

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Koefisien Limpasan Pada Berbagai Kondisi ................................. 9

Tabel 2.2 Derajat dan Intensitas Curah Hujan .............................................. 11

Tabel 2.3 Karakteristik Distribusi Frekuensi ................................................ 13

Tabel 2.4 Nilai Variabel Reduksi Gauss ....................................................... 14

Tabel 2.5 Sifat-Sifat Fisik Air ........................................................................ 18

Tabel 2.6 Harga Pipa dan Harga Koefisien (C)............................................. 20

Tabel 2.7 Koefisien Kerugian Belokan Pipa ................................................. 22

Tabel 2.8 Koefisien Kerugian dari Berbagai Katup ...................................... 23

Tabel 3.1 Tahapan Penelitian ....................................................................... 29

Tabel 4.1 Curah Hujan Maximum .............................................................................. 34

Tabel 4.2 Data Tangkapan Curah Hujan ....................................................... 36

Tabel 4.3 Devisiasi Standar ........................................................................... 37

Tabel 4.4 Nilai-Nilai Pada Persamaan Distribusi Log Normal ..................... 38

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Dengan Distibusi Log Normal .............................. 40

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Daur Hidrologi.......................................................................... 7

Gambar 2.2 Grafik Efisiensi Standar Pompa ............................................... 19

Gambar 2.2 Bagan Kerangka Konseptual .................................................... 27

Gambar 3.1 Alur Penelitian ........................................................................................ 33

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Peta Wilayah IUP Operasi Produksi ......................................... 54

Lampiran 2. Peta Kesampaian Daerah Lokasi .............................................. 55

Lampiran 3. Peta GeologiPT. GMJ ............................................................... 56

Lampiran 4. Peta Situasi Akhir 2017 Tambang PT. GMJ ............................ 57

Lampiran 5. Peta Catcment Area PT.GMJ ................................................... 58

Lampiran 6. Peta Topografi .......................................................................... 59

Lampiran 7. Koordinat Batas Wilayah IUP Operasi Produksi PT. GMJ ...... 60

Lampiran 8. Peta Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur ............................. 61

Lampiran 9. Data Curah Hujan dari PT. GMJ (5 Tahun Terakhir) .............. 62

Lampiran 10. Desain Penelitian ...................................................................... 65

Lampiran 11. Spesifikasi Pompa .................................................................... 66

Lampiran 12. Spesifikasi Excavator Cat 320 D .............................................. 67

Lampiran 13. Data Lapangan .......................................................................... 68

Lampiran 14. Poto-poto lapangan ................................................................... 69

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

PT. Genesha Minerals Jaya (GMJ) adalah salah satu perusahaan tambang

yang bergerak dibidang penambangan batubara. PT. GMJ berada pada Desa

Rangkiling, Kec. Mandiangin Kab. Sarolangun, Prov. Jambi. Kegiatan

penambangan dilakukan dengan menggunakan sistem tambang terbuka (surface

mining) dengan metode open pit.

Penerapan sistem tambang terbuka dalam melakukan kegiatan

penambangan, tidak terlepas dari masalah air yang masuk ke dalam area

penambangan. Karena tambang terbuka sangat dipengaruhi oleh faktor cuaca,

salah satunya adalah hujan. Oleh sebab itu sangat penting menerapkan sistem

mine drainase dan mine dewatering yang baik dan tepat pada area tambang, agar

pada saat terjadi hujan ataupun saat curah hujan tinggi, lokasi penambangan tidak

tergenang oleh air hujan.

Pada PT. GMJ terdapat dua front penambangan yaitu front A dan front B.

Namun pada saat ini front A PT. GMJ telah selesai di tambang dan kegiatan

penambangan yang dilakukan hanya pada front B saja. Saat musim penghujan

front B PT. GMJ sering tergenang air yang diakibatkan oleh limpasan air hujan di

sekitar lokasi penambangan. Genangan air tersebut mengakibatkan terganggunya

kegiatan penambangan, dimana alat gali muat atau exavator yang digunakan tidak

bisa masuk ke front penambangan, karena dalamnya genangan air yang terdapat

pada front penambangan yaitu ±7 m pada saat maksimal. Genangan air juga

2

mengakibatkan bertambahnya biaya produksi, karna harus dilakukannya kegiatan

pemompaan. Untuk mengeluarkan air, PT. GMJ menggunakan satu unit pompa

dengan kapasitas 450 m3/jam dan waktu pemompaan selama 15 jam/hari. Namun

dari pengamatan di lapangan, pompa yang digunakan PT. GMJ belum sesuai

dengan air yang masuk, dimana pada saat curah hujan tinggi, air yang terdapat

pada front penambangan belum juga kering, setelah dilakukan satu hari

pemompaan.

Oleh sebab itu perlu dilakukan lagi kajian untuk mendapatkan sistem

penyaliran yang tepat dan sesuai untuk diterapkan di PT. GMJ, terutama dengan

mempertimbangkan curah hujan maksimum, agar pada saat curah hujan

maksimum front penambangan tidak tergenang air dan kegiatan penambangan

tetap dapat dilakukan sesuai denagan yang direncanakan. Salah satunya yaitu

dengan menganalisa debit air limpasan yang masuk ke front penambangan serta

daya dan jumlah pompa yang sesuai untuk mengeluarkan genangan air dan juga

dimensi kolam pengendapan lumpur (kpl) yang sesuai untuk menampung air dan

lumpur hasil dari pemompaan. Karena apabila keberadaan air tersebut tidak

terkontrol akan menimbulkan masalah, antara lain jalan tambang akan becek dan

licin, stabilitas lereng tambang rawan longsor, peralatan tambang cepat rusak,

efisiensi kerja menurun serta mengancam keselamatan dan kesehatan kerja.

Semakin luas area penambangan maka semakin luas pula area yang

terganggu dan luasan daerah tangkapan hujan menjadi semkain besar. Hal ini

dapat menyebabkan jumlah air yang masuk dan ditanggulangi pada front

penambangan semakin besar. Oleh sebab itu air yang masuk ke front

3

penambangan harus diatasi/diminimalisir dan dikeluarkan dengan sistem

penyaliran yang tepat, agar tidak menggangu proses penambangan.

Berdasarkan latar belakang di atas maka peneliti tertarik untuk melakukan

penelitian dengan judul “Kajian Teknis Sistem Penyaliran Area Tambang Pada

Front B PT. Genesha Minerals Jaya Kab. Sarolangun Prov Jambi”.

1.2 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah pada penelitian ini adalah:

1. Pada saat musim penghujan front B PT. GMJ sering tergenang air dari

limpasan air hujan disekitar tambang.

2. Genangan air pada front B PT. GMJ mengakibatkan bertambahnya biaya

produksi, karena harus dilakukannya kegiatan pemompaan air dan juga

pembuatan kolam pengendapan lumpur (kpl).

3. Pompa atau mine dewatering yang digunakan PT. GMJ belum sesuai

dengan debit air yang masuk, dimana alat masih sering menunggu proses

pengeringan sebelum melakukan kegiatan penambangan.

4. Semakin luas area penambangan atau daerah tangkapan hujan maka

jumlah air yang perlu ditanggulangi cendrung semakin besar dan daya

pompa dan kolam pengendapan lumpur (kpl) yang dibutuhkan juga

semakin besar.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah:

1. Pada penelitian ini sistem penyaliran tambang yang dibahas hanya

masalah mine dewatering pada front B PT. GMJ.

4

2. Sistem Penyaliran Tambang yang dibahas pada penelitian ini tanpa

mempertimbangkan dari segi nilai ekonomis ataupun biaya.

1.4 Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini adalah:

1. Berapakah debit air limpasan yang masuk pada front B PT. GMJ ?

2. Berapakah daya pompa yang ada di front B di PT. GMJ ?

3. Bagaimana ukuran dimensi kolam pengendapan lumpur pada front B

PT. GMJ, supaya dapat menampung air dan lumpur hasil dari pemompaan

sampai waktu pengerukan ?

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mendapatkan debit air limpasan yang masuk pada dasar front B PT. GMJ.

2. Mendapatkan daya pompa yang ada pada front B PT. GMJ.

3. Merancang dimensi kolam pengendapan lumpur di PT. GMJ, yang dapat

menampung air dan lumpur hasil pemompaan sampai waktu pengerukan.

1.6 Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat bagi:

1. Perusahaan Tambang

Dari hasil penelitian ini diharapkan jadi referensi dasar atau pedoman bagi

perusahaan dalam penerapan ataupun penanganan masalah sistem

penyaliran tambang yang dihadapi dilapangan.

2. Penulis

Penulis dapat memperoleh dan mengaplikasikan ilmu yang didapat di

5

bangku perkuliahan ke dalam bentuk penelitian. Dan menambah wawasan

penulis khususnya dibidang sistem penyaliran tambang.

3. STTIND Padang

Dapat dijadikan sebagai salah satu masukan untuk pembuatan jurnal dan

dapat dijadikan sebagai referensi dan pedoman bagi mahasiswa yang akan

melakukan penelitian khususnya yang berhubungan dengan sistem

penyaliran tambang.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Pengertian Pertambangan

Definisi Pertambangan berdasarkan UU NO. 4 tahun 2009 adalah sebagian

atau seluruh tahapan kegiatan dalam rangka penelitian, pengelolaan dan

pengusahaan mineral atau batugamping yang meliputi penyelidikan umum,

eksplorasi, studi kelayakan, konstruksi, penambangan, pengolahan dan

pemurnian, pengangkutan dan penjualan serta kegiatan pasca tambang.

2.1.2 Tambang Terbuka (Surface Mining)

Merupakan metode penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas

penambangan dilakukan di atas atau relatif dekat dengan permukaan bumi dan

tempat kerjanya berhubungan langsung dengan udara luar. Beberapa jenis metode

tambang terbuka yaitu sebagai berikut.

1. Open Pit /Open cut

2. Quarry

3. Strip Mine

4. Alluvial Mine

2.1.3 Daur Hidrologi

Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari air dalam segala bentuknya

(cairan, gas, padat) pada dalam dan diatas permukaan tanah. Termasuk di

dalamnya adalah penyebaran, daur dan prilakunya, sifat-sifat fisika dan kimianya,

7

serta hubungannya dengan unsur-unsur hidup dalam air itu sendiri. Daur hidrologi

merupakan proses kontinyu dimana air bergerak dari bumi ke atmosfir dan

kemudian kembali ke bumi lagi. Untuk lebih jelasnya daur hidrologi dapat dilihat

pada gambar 2.1 di bawah ini.

Sumber: Chay Asdak, (2010, hal: 9).

Gambar 2.1 Daur Hidrologi

1) Presipitasi

Presipitasi adalah curahan atau jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan

bumi dan laut dalam bentuk yang berbeda, yaitu hujan di daerah tropis dan curah

hujan serta salju di daerah yang beriklim sedang.

2) Infiltrasi

Proses infiltrasi terjadi karena hujan yang jatuh di atas permukaan tanah

sebagian dan seluruhnya akan mengisi pori-pori tanah. Curah hujan yang

mencapai permukaan tanah akan bergerak sebagai air limpasan permukaan atau

sebagai infiltrasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi adalah:

a) Faktor tanah, terutama yang berkaitan dengan sifat-sifat fisik tanah seperti

ukuran butir dan struktur tanah.

b) Vegetasi atau tumbuh-tumbuhan.

8

c) Faktor lain, seperti kemiringan tanah, kelembaban tanah, dan suhu air.

3) Evapotranspirasi

Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari

permukaan tanah, air dan vegetasi yang diuapkan kembali ke atmaofir. merupakan

gabungan dari evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses penguapan dari

permukaan air yang terbuka. Transpirasi adalah proses penguapan pada tumbuh-

tumbuhan melalui sel-sel stomata. Faktor-faktor yang mempengaruhi

evapotranspirasi adalah:

a) Radiasi matahari, karena proses perubahan air dari wujud cair menjadi gas

memerlukan panas (penyinaran matahari secara langsung).

b) Angin yang berfungsi membawa uap air dari satu tempat ke tempat lain.

c) Suhu dan kelembaban relatif.

d) Jenis tumbuhan, karena evapotranspirasi dibatasi oleh persediaan

kelembaban air yang diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan serta ukuran

stomata.

e) Jenis tanah, karena kadar kelembaban tanah membatasi persediaan air

yang diperlukan tumbuhan.

4) Limpasan (Run Off)

Limpasan (run off) adalah semua air yang mengalir akibat hujan yang

bergerak dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah tanpa

memperhatikan asal atau jalan yang ditempuh sebelum mencapai saluran.

Debit limpasan dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut ini.

AICQ = 278,0 ......……..................................................(2.1)

Sumber: Rudy Sayoga, (1999, hal: 4-1).

9

Keterangan:

= Debit limpasan (m3/detik).

= Koefisien limpasan.

= Intensitas curah hujan (mm/jam).

= Luas catchment area (km2).

Kondisi koefisien limpasan pada berbagai kondisi dapat dilihat pada tabel

2.1 di bawah ini.

Tabel 2.1

Koefisien Limpasan Pada Berbagai Kondisi

No Kemiringan Tutupan Nilai (C)

1

Datar, <3%

✓ Sawah dan rawa

✓ Hutan dan perkebunan

✓ Perumahan dengan

kebun

0,2

0,3

0,4

2

Menengah

3% - 5%

✓ Hutan dan perkebunan

✓ Perumahan

✓ Tumbuhan yang jarang

✓ Tanpa tumbuhan dan

daerah penimbunan

0,4

0,5

0,6

0,7

3

Curam,>15%

✓ Hutan

✓ Perumahan dan kebun

✓ Tumbuhan yang jarang

✓ Tanpa tumbuhan dan

daerah tambang

0,6

0,7

0,8

0,9 – 1

Sumber: Rudy Sayoga, (1999, hal: 4-2).

2.1.4 Penyaliran Tambang

Penyaliran tambang adalah usaha atau kegiatan pengelolaan air yang

masuk ke dalam tambang, agar tidak menganggu kegiatan penambangan.

10

Penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka dapat dibedakan

menjadi dua jenis yaitu:

1. Mine drainage, merupakan suatu upaya untuk mencegah masuknya air ke

dalam lubang tambang. Hal ini umum dilakukan untuk penanganan air tanah

dan air yang berasal dari sumber air permukaan. Untuk itu dibuat sistem

pengaliran air parit terbuka (open ditch), parit ini dibuat untuk mengalirkan

air ke semua tempat agar tidak menganggu kegiatan penambangan.

2. Mine dewatering, merupakan usaha yang dilakukan untuk mengeluarkan air

yang telah masuk ke dalam areal penambangan, terutama untuk penanganan

air hujan. Upaya penanganan digunakan pompa-pompa sehingga area

produksi tidak terendam air dan kegiatan penambangan dapat terus

beroperasi.

2.1.5 Curah hujan

Curah Hujan adalah jumlah atau volume air hujan yang jatuh pada satu

satuan luas, dinyatakan dalam satuan mm. Sumber utama air permukaan pada

suatu tambang terbuka adalah air hujan. Pengamatan curah hujan dilakukan

dengan alat pengukur curah hujan.

Ada dua jenis alat pengukur curah hujan yaitu alat ukur manual dan

otomatis. Alat ini biasanya diletakan ditempat terbuka agar air hujan yang jatuh

tidak terhalangi oleh bangunan atau pepohonan. Data tersebut berguna pada saat

penentuan hujan rancangan. Analisa terhadap curah hujan ini dapat dilakukan dua

metode, yaitu:

11

1. Annual Series yaitu metode dengan mengambil satu data maksimum setiap

tahunnya yang berarti bahwa hanya besaran maksimum setiap tahun saja

yang dianggap berpengaruh dalam analisa data penelitian.

2. Partial Duration Series yaitu metode dengan menentukan lebih dahulu

batas awal tertentu curah hujan, selanjutnya data yang lebih besar dari

batas bawah tersebut diambil dan dijadikan data yang akan dianalisa.

a. Intensitas Curah Hujan

Intensitas curah hujan adalah jumlah hujan yang dinyatakan dalam tinggi

hujan atau volume hujan dalam satuan waktu. Tinggi rendahnya nilai intensitas

curah hujan, hujan dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa tingkatan yang dapat

dilihat pada tabel 2.2 berikut.

Tabel 2.2

Derajat dan Intensitas Curah Hujan

No Derajat Hujan Intensitas

Curah Hujan

Kondisi

1. Hujan sangat

lemah < 0,02

Tanah agak basah atau

dibasahi sedikit

2. Hujan lemah 0,02 - 0,05

Tanah menjadi basah

semuanya

3. Hujan normal 0,05 - 0,25

Bunyi curah hujan terdengar

4.

Hujan deras

0,025 – 1,00

Air tergenang diseluruh

permukaan tanah dan

terdengar bunyi dari

genangan

5. Hujan sangat

deras >1,00

Hujan seperti ditumpahkan,

seluruh drainase meluap

Sumber: Rudy Sayoga, (1999, hal:2-3).

12

Nilai intensitas curah hujan dapat ditentukan dengan rumus mononobe

berikut ini.

It = ..................……………...………………………(2.2)

Sumber: H.A. Halim Harmar, (1997, hal: 44).

Harga tc dapat dicari dengan menggunakan rumus berikut ini.

tc = 0,0195 L0.77 S-0.385............…......................…………………….......(2.3)

Sumber: Chay Asdak, (1995, hal:167).

Keterangan:

It = Intensitas curah hujan (m/jam, m/detik)

R = Durasi, Curah hujan rancangan (mm/jam)

tc = Waktu konsentrasi (jam, detik)

L = Panjang aliran (km)

S = Slop/kemiringan

b. Periode Ulang Hujan

Priode ulang adalah priode waktu rata-rata yang diharapkan terjadi antara

dua kejadian yang berurutan. Curah hujan biasanya terjadi menurut pola tertentu

dimana curah hujan biasanya akan berulang pada suatu periode tertentu, yang

dikenal dengan periode ulang hujan. Untuk menentukan metode yang dipakai

dalam menganalisis data hujan, perlu pendekatan dengan parameter-parameter

statistik. Parameter-parameter tersebut antara lain:

1. Penentuan rata-rata ( )

= .............……………………………………………….......(2.4)

2. Penentuan deviasi standar (S)

S = ..................………………………………….....(2.5)

13

3. Koefisien variasi (Cv)

Cv = ….......................……………………………………………...(2.6)

4. Koefisien skewness (Cs)

Cs = ……………..................………………………(2.7)

5. Koefisien ketajaman (Ck)

Ck = ….................………………………...(2.8)

Sumber: Bambang triatmojdo, (2010, hal.203)

Keterangan:

= Rata-rata curah hujan ekstrim (maksimum).

Xi = Curah hujan maksimun pada tahun x

n = Lama tahun pengamatan

S = Deviasi standar

Cv = Koefisien variasi

Cs = Koefisien skewness

Ck = Koefisien ketajaman

Dari nilai parameter di atas dapat ditentukan metode yang akan digunakan

untuk menganalisis data hujan dengan melihat Karakteristik distribusi frekuensi

pada tabel 2.3 di bawah ini.

Tabel 2.3

Karakteristik Distribusi Frekuensi

Jenis Distribusi Frekuensi Syarat Distribusi

Distribusi Normal Cs = 0 dan Ck = 3

Distribusi Log Normal Cs >0 dan Ck >3

Distribusi Gumbel Cs = 1,139 dan Ck =5,402

Distribusi Log-Person III Cs antara 0 – 0,9

Sumber: Soewarno 1995, dalam Suripin, (2004).

14

Perhitungan periode ulang hujan dapat dilakukan dengan beberapa

metode, metode Gumbel, metode distribusi Log Normal, metode Log Person III.

Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode distribusi Log

Normal dengan rumus sebagai berikut ini.

YT = Y + KT S .................……………………………………….(2.9)

Sumber: Suripin, (2004, hal: 39).

Keterangan:

YT = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode

ulang T-tahunan

Y = Nilai rata-rata hitung variat

S = Deviasi standar nilai variat

KT = Faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau

periode ulang.

Nilai KT atau nilai variabel reduksi gauss dapat dilihat pada tabel 2.4 di

bawah ini.

Tabel 2.4

Nilai Variabel Reduksi Gauss

No Periode Ulang Peluang KT

1 1.001 0.999 -3.05

2 1.005 0.995 -2.58

3 1.01 0.99 -2.33

4 1.05 0.95 -1.64

5 1.11 0.9 -1.28

6 1.25 0.8 -0.84

7 1.33 0.75 -0.67

8 1.43 0.7 -0.52

9 1.67 0.6 -0.25

10 2.000 0.5 0

11 2.500 0.4 0.25

12 3.3 0.33 0.52

15

Lanjutan tabel 2.4

No Periode Ulang Peluang KT

13 4.000 0.25 0.67

14 5.000 2 0.84

15 10.000 0.1 1.28

16 20.000 0.5 1.64

17 50.000 0.2 2.05

18 100.000 0.01 2.33

19 200.000 0.005 2.58

20 500.000 0.002 2.88

21 1000.000 0.001 3.9

Sumber: Suripin, (2004, hal: 37).

c. Daerah Tangkapan Hujan

Daerah tangkapan hujan (catchment area) adalah luasnya permukaan yang

apabila terjadinya hujan, maka air hujan tersbut akan mengalir ke daerah yang

lebih rendah menuju titik pengaliran. Air yang jatuh ke permukaan sebagian akan

meresap ke dalam tanah (infiltrasi), sebagian ditahan oleh tumbuhan (intersepsi),

dan sebagian lagi akan mengisi liku-liku permukaan bumi dan akan mengalir ke

tempat yang lebih rendah. Daerah tangkapan hujan merupakan suatu daerah yang

dapat mengakibatkan air limpasan permukaan (run off) mengalir ke suatu daerah

penambangan yang lebih rendah. Dalam menentukan batasan catchment area

dapat dibatasi pada wilayah areal penambangan, sedangkan daerah di luar areal

penambangan tidak termasuk ke dalam catchment area.

16

2.1.6 Saluran Tambang

Saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaan bebas disebut

saluran terbuka. Menurut asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi saluran

alami (natural) dan saluran buatan (artificial). Bentuk penampang saluran air

umumnya dipilih berdasarkan debit air, tipe material pembentuk saluran serta

kemudahan dalam pembuatanya.

Saluran air dengan penampang segi empat atau segi tiga umumnya untuk

debit kecil sedangkan untuk penampang trapesium untuk debit yang besar. Bentuk

penampang yang paling sering dan umum dipakai adalah bentuk trapesium, sebab

mudah dalam pembuatannya, murah, efisien dan mudah dalam perawatannya serta

stabilitas kemiringannya dapat disesuaikan menurut keadaan topografi dan

geologi.

2.1.7 Sumuran (Sump)

Sump merupakan tempat yang dibuat untuk menampung air sebelum air

tersebut dikeluarkam dengan sistem pomompaan. Kolam penampung ini juga

dapat berfungsi sebagai tempat mengendapkan lumpur.

Berdasarkan tata letak kolam penampung (sump), sistem penyaliran

tambang dapat dibedakan menjadi:

1. Sistem penirisan terpusat

Pada sistem ini sump-sump akan ditempatkan pada setiap jenjang atau

bench. Sistem pengaliran dilakukan dari jenjang paling atas menuju jenjang-

jenjang yang berada di bawahnya, sehingga akhirnya air akan terpusat pada main

sump untuk kemudian dipompakan keluar tambang.

17

2. Sistem penirisan tidak memusat

Sistem ini diterapkan untuk daerah tambang yang relatif dangkal dengan

keadaan geografis daerah luar tambang yang memungkinkan untuk mengalirkan

air secara langsung dari sump ke luar tambang.

Berdasarkan penempatannya, sumuran (sump) dapat dibedakan menjadi

tiga jenis di antaranya:

a. Travelling sump

Sump ini dibuat pada daerah front tambang. Tujuan dibuat sump ini adalah

untuk menanggulangi air permukaan. Penggunaan sump ini relatif singkat dan

selalu ditempatkan sesuai dengan kemajuan tambang.

b. Sump Jenjang

Penempatan sump ini adalah pada jenjang tambang dan biasanya dibagian

lereng tepi tambang. Sump ini disebut sebagai sump permanen karena dibuat

untuk jangka waktu yang cukup lama dan biasanya dibuat dari bahan kedap air

dengan tujuan untuk mencegah meresapnya air yang dapat menyebabkan

longsornya jenjang.

c. Main sump

Sump ini dibuat sebagai tempat penampungan air terakhir, pada umumnya

sump ini dibuat pada elevasi terendah dari dasar front tambang.

2.1.8 Pompa

Pompa merupakan suatu peralatan yang berfungsi untuk memindahkan zat

cair dari suatu tempat ke tempat lain. Performa pompa dapat berubah-ubah

tergantung pada karakteristik zat cair yang dialirkan. jadi dalam menentukan

18

spesifikasi pompa, karakteristik ini harus diperhatikan. Sifat-sifat fisik air dapat

dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 2.5

Sifat-Sifat Fisik Air (Air di Bawah 1 atm, dan Air Jenuh di atas 100ºC)

Temperatur

(°C) Kerapatan

(Kg/l)

Viskositas Kinematik

(m2/s)

Tekanan Uap Jenuh

(Kgf/cm2)

0 0.9998 1.729 0.00623

5 1.0000 1.520 0.00889

10 0.9998 1.307 0.01251

20 0.9983 1.004 0.02383

30 0.9957 0.801 0.04325

40 0.9923 0.658 0.07520

50 0.9880 0.554 0.12578

60 0.9832 0.475 0.20313

70 0.9777 0.413 0.3178

80 0.9716 0.365 0.4829

90 0.9652 0.326 0.7149

100 0.9581 0.295 1.0332

120 0.9431 0.244 2.0246

140 0.9261 0.211 3.685

160 0.9073 0.186 6.303

180 0.8869 0.168 10.224

200 0.8647 0.155 15.855

220 0.8403 0.150 23.656

240 0.814 0.136 34.138

260 0.784 0.131 47.869

280 0.751 0.128 65.468

300 0.712 0.127 87.621

Sumber: Haruo Tahara Sularso, (2006, hal: 24).

19

1. Daya Pompa

Daya pompa merupakan usaha pompa tiap satuan waktu. Beberapa

langkah yang harus ditempuh untuk menghitung daya pompa adalah dengan

menghitung losses yang terjadi pada instalasi pompa yang akan direncanakan.

Daya pompa dapat ditentukan dengan rumus berikut ini.

.........................…………………………………..(2.10)


Keterangan:

Pp = Daya pompa (Watt)

ρ = Kerapatan air (998,3 kg/m3 pada suhu 20º C)

= Percepatan gravitasi ( 9.8 m/s2)

Q = Kapasitas pompa (m3/s)

H = Head total pompa (m)

p = Efisiensi pompa (%)

Efisiensi standar pompa dapat dilihat pada gambar grafik di bawah ini.

sumber: haruo tahara sularso (2006, hal:53)

Gambar 2.2 Grafik Efisiensi Standar Pompa

2.1.9 Pipa

Pipa adalah saluran tertutup yang digunakan untuk mengalirkan fluida.

Pipa untuk keperluan pemompaan biasanya terbuat dari baja, tetapi untuk

20

tambang yang tidak terlalu dalam dapat mengunakan pipa PVC. Pada dasarnya

bahan apapun yang digunakan harus memperhatikan kemampuan pipa untuk

menekan cairan di dalamnya.

Sistem perpipaan tidak akan terlepas dari adanya gaya gesekan pada pipa,

belokan, pencabangan, bentuk katup, serta perlengkapan pipa lainnya. Hal ini

akan menyebabkan terjadinya kehilangan energi sehingga turunnya tekanan di

dalam pipa. Kerugian head yang terjadi pada sistem perpipaan adalah sebagai

berikut.

1) Head kerugian gesek dalam pipa (head friction)

Perhitungan besarnya kerugian gesekan pada pipa dapat dihitung dengan

persamaan Hazen-William berikut ini.

Hf = 85.485.1

85.1666,10

DC

Q L …....................……………………………(2.11)

Sumber: Haruo Tahara Sularso, (2006, hal: 31)

Keterangan:

Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m).

Q = Laju aliran (m3/detik).

C = Koefesien (dapat dilihat Tabel 2.6).

D = Dimameter pipa (m).

L = Panjang pipa (m).

Kondisi pipa dan harga C dapat dilihat pada tabel 2.6 di bawah ini.

Tabel 2.6

Kondisi Pipa dan Harga C

No Kondisi Pipa C

1. Pipa besi cor baru 130

2. Pipa besi cor tua 100

3. Pipa baja baru 120 - 130

4. Pipa baja tua 80 - 100

5. Pipa dengan lapisan semen 130 - 140

21

Lanjutan tabel 2.5

No Kondisi Pipa C

6. Pipa dengan terarang batu 140


2) Static head (Ha)

Static Head adalah kehilangan energi yang disebabkan oleh perbedaan

tinggi antara tempat penampungan dengan tempat pembuangan, dan dapat dicari

dengan rumus di bawah ini.

Ha = h2- h1….................…………………………………………(2.12)

Keterangan:

h2 = Elevasi air keluar.

h1 = Elevasi air masuk.

3) Kerugian head dalam jalur pipa.

Dalam aliran melalui jalur pipa, kerugian juga terjadi apabila ukuran pipa,

bentuk penampang, atau arah aliran berubah. Kerugian head di tempat-tempat

transisi yang demikian dapat dinyatakan secara umum dengan rumus di bawah ini.

2

2

g

vfh f = ….....................................………….....……………………(2.13)


Keterangan:

= Kerugian head (m)

= Koefisien kerugian pada belokan pipa (Tabel 2.6)

= Percepatan gravitasi (9,8 m/s2)

= Kecepatan rata- rata di dalam pipa (m/s)

22

Koefisien kerugiaan pada belokan pipa dapat dilihat pada tabel 2.7 di

bawah ini.

Tabel 2.7

Koefesien Kerugian Belokan Pipa

F

Halus Kasar

5 0.016 0.024

10 0.034 0.44

15 0.042 0.062

22.5 0.066 0.154

30 0.130 0.165

45 0.236 0.320

60 0.471 0.684

90 1.129 1.265


4) Kerugian head pada katup (Hv )

Kerugian head pada katup adalah kehilangan energi karena gesekan katup

dan dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut ini.

2

2

g

vf

vvh = ………....................………………….......………..………(2.14)

Keterangan:

v = Kecepatan rata-rata di penampang masuk katup (m/s).

fv = Koefesien kerugian katup (dapat dilihat pada tabel 2.8).

= Kerugian head katup (m).

23

Koefisien kerugian dari berbagai katup pompa dapat dilihat pada tabel 2.8

di bawah ini.

Tabel 2.8

Koefesien Kerugian Dari Berbagai Katup


Dari uraian diatas maka head total pompa dapat ditentukan dengan rumus

berikut ini.

H = Ha + Hf + Hf + Hv + ……...................………………….(2.15)

Keterangan:

H = Head total pompa (m)

Ha = Head statis pompa (m)

Head ini adalah perbedaan tinggi antara muka air di sisi keluar dan sisi

isap, tanda positif (+) dipakai apabila muka air di sisi keluar lebih tinggi daripada

sisi isap.

Δhp = Perbedaan head tekanan yang bekerja pada kedua permukaan

air (m), Δhp = hp1 - hp2

Hf = Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan dan

lain-lain (m)

24

= Head kecepatan keluar (m) ......................................................(2.16)

g = Percepatan gravitasi (= 9,8 m/s2)


2.1.10 Kolam Pengendapan Lumpur (KPL)

Kolam Pengendapan Lumpur (KPL) berfungsi sebagai tempat menampung

air tambang, sekaligus untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang ikut

bersama air dari lokasi penambangan. Kolam pengendapan akan berfungsi dengan

baik apabila rancangan kolam pengendapan yang akan dibuat sesuai dengan debit

air limpasan yang akan ditampung untuk pengendapan lumpur. Rancangan kolam

pengendapan dari segi geometri harus mampu untuk menampung debit air dari

lokasi penambangan.

Kolam pengendapan lumpur selain sebagai tempat untuk mengendapkan

material tersuspensi, di area tambang juga berfungsi sebagai penampungan air

limbah yang mengandung air asam tambang (pH<6), dimana di dalam tampungan

tersebut dilakukan perlakuan penetralan air limbah atau tercemar sehingga bisa

menjadi normal sesuai ambang batas baku mutu yang disyaratkan oleh

pemerintah. Di kolam pengendap tersebut bisa dilakukan treatment berupa

pengapuran, pemberian alum, aerasi, dan perlakuan-perlakuan lainnya sesuai

dengan kondisi kandungan limbahnya.

2.2 Kerangka Konseptual

Dalam penelitian ini terdapat kerangka konseptual yang akan membantu

penulis dalam menyelesaiakan penalitian yang terdiri atas:

25

1. Input

Masalah:

1) Pada saat musim penghujan front B PT. GMJ sering tergenang air dari

limpasan air hujan disekitar tambang.

2) Genangan air pada front B PT. GMJ mengakibatkan bertambahnya biaya

produksi, karena harus dilakukannya kegiatan pemompaan air dan juga

pembuatan kolam pengendapan lumpur (kpl).

3) Pompa atau mine dewatering yang digunakan PT. GMJ belum sesuai

dengan debit air yang masuk, dimana alat masih sering menunggu proses

pengeringan sebelum melakukan kegiatan penambangan.

4) Semakin luas area penambangan atau daerah tangkapan hujan maka

jumlah air yang perlu ditanggulangi cendrung semakin besar dan daya

pompa dan kolam pengendapan lumpur (kpl) yang dibutuhkan juga

semakin besar.

2. Proses

a. Pengolahan data

1) Menghitung debit air limpasan yang masuk pada front B PT. GMJ.

a) perhitungan rata rata curah hujan maksimum (X), devisiasi standar

(S), koefisien variasi (Cv), koefisien skewness (Cs), Koefisien

ketajaman (Ck).

b) Perhitungan curah hujan rancangan.

c) Perhitungan intensitas curah hujan.

d) Perhitungan besar debit air limpasan.

26

2) Menghitung daya pompa yang ada pada front B PT. GMJ.

a. Perhitungan head total pompa.

1) Head kerugian akibat gesekan pada pipa.

2) Kerugian head pada jalur pipa.

3) Kerugian pada katup pipa.

4) Head kecepatan keluar.

5) Head total pompa.

b. Perhitungan daya pompa.

c. Perhitungan jumlah pompa.

3) Merancang dimensi kolam pengendapan lumpur di PT. GMJ, yang dapat

menampung air dan lumpur hasil dari pemompaan sampai waktu

pengerukan.

a. Persentase lumpur pemompaan.

1) Perhitungan volume lumpur 1 tahun.

2) Perhitungan volume lumpur 1 kali pengerukan.

3) Perhitungan volume lumpur 1 kolam pengendapan lumpur

4) Rancangan dimensi kolam pengendapan lumpur

3. Hasil

1) Mendapatkan besar debit air limpasan yang masuk pada front B PT. GMJ.

2) Mendapatkan daya pompa yang ada pada front B PT.GMJ.

3) Merancang dimensi kolam pengendapan lumpur di PT.GMJ, yang dapat

menampung air dan lumpur hasil pemompaan sampai waktu pengerukan.

27

Masalah:

1. Pada saat musim penghujan front B PT. GMJ sering tergenang air dari limpasan air hujan

disekitar tambang.

2. Genangan air pada front B PT GMJ mengakibatkan bertambahnya biaya produksi, karena harus

dilakukannya kegiatan pemompaan air dan juga pembuatan kolam pengendapan lumpur (kpl).

3. Pompa atau mine dewatering yang digunakan PT GMJ belum sesuai dengan debit air yang

masuk, dimana alat masih sering menunggu proses pengeringan sebelum melakukan kegiatan

penambangan.

4. Semakin luas area penambangan atau daerah tangkapan hujan maka jumlah air yang perlu

ditanggulangi cendrung semakin besar dan daya pompa dan kolam pengendapan lumpur (kpl)

yang dibutuhkan juga semakin besar.

Pengolahan Data:

1. Menghitung debit air limpasan

a. Curah hujan rancangan.

b. Intensitas curah hujan.

c. Debit air limpasan.

2. Menghitung Daya pompa.

a. Head total pompa.

1) Head kerugian akibat gesekan pada pipa.

2) Kerugian head pada jalur pipa.

3) Kerugian head pada katup pipa.

4) Head kecepatan keluar.

5) Head total pompa.

b. Daya pompa.

c. Jumlah pompa.

3. Merancang dimensi kolam pengendapan

lumpur.

a. Persentase lumpur pemompaan.

1) Perhitungan volume lumpur 1 tahun.

2) Perhitungan volume lumpur 1 kali

pengerukan.

3) Perhitungan volume lumpur 1 kolam

pengendapan lumpur

4) Rancangan dimensi kolam pengendapan

lumpur

1. Mendapatkan debil air limpasan yang masuk pada front B PT.GJM.

2. Mendapatkan daya pompa yang digunakan pada front B PT.GMJ.

3. Merancang dimensi kolam pengendapan lumpur, yang dapat menampung air dan

lumpur hasil dari pemompaan sampai waktu pengerukan.

Gambar 2.3 Bagan Kerangka Konseptual Penelitian

1. Data Primer

a. Luas catchment area

b. Panjang pipa

c. Diameter pipa

d. Banyak belokan

e. Besar sudut belokan pipa

2. Data Skunder

a. Data curah hujan harian 5

tahun terakhir PT. GMJ.

b. Spesifikasi pompa PT. GMJ.

c. Peta situasi tambang PT.

GMJ.

INPUT

PROSES

DATA PENGOLAHAN DATA

OUTPUT

KERANGKA KONSEPTUAL PENELITIAN

28

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang peneliti lakukan adalah penelitian terapan (applied

research). Jenis penelitian ini diklasifikasikan berdasarkan tujuan. Penelitian

terapan adalah bertujuan untuk memecahkan masalah-masalah kehidupan praktis.

Penelitian terapan dilakukan dengan tujuan menerapkan, menguji, dan

mengevaluasi kemampuan teori yang diterapkan dalam memecahkan masalah-

masalah praktis (Sugiyono, 2009. Hal: 9).

3.2 Tempat Dan Waktu Penelitian

3.2.1 Tempat Penelitian

Secara administratif lokasi penelitian ini berada pada tambang batubara

PT. Ganesha Minerals Jaya yang terletak di Desa Rangkiling, Kec. Mandiangin,

Kab. Sarolangun, Prov. Jambi. Dan secara geografis berada pada koordinat yang

terdapat pada lampiran 7 (tujuh).

Kesampaian daerah atau jarak lokasi yaitu sekitar 1.2 Km dari jalan lintas

Sarolangun–Jambi, dari Kota Jambi, dapat ditempuh lewat jalan aspal antar

provinsi dengan jarak ±136 Km sampai di Desa Rangkiling dengan kendaraan

roda empat dan dari Kota Padang (Sumatera Barat) dapat ditempuh dengan jarak

±455 Km sampai ke Kota Sarolangun, diteruskan melalui jalan aspal lintas

Provinsi ke arah Kota Jambi dengan jarak ±44 Km sampai di Desa Rangkiling

dengan menggunakan kendaraan roda empat.

29

3.2.2 Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada 08 Januari 2018 sampai 07 Februari 2018,

dengan rincian sebagai berikut.

Tabel 3.1

Tahapan Penelitian

No

Keterangan

Bulan

Desember

(2016)

Januari

(2017)

Maret

(2017)

0ktober

(2017)

Januari

(2018)

Juli

(2018)

Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3

1. Pengajuan Tugas Akhir

2. Mengajukan

surat izin penelitian

4. Penyusunan

Proposal

Penelitian

5. Bimbingan

dan Perbaikan

Proposal

6. Seminar Proposal

8. Pengambilan

Data di Lapangan

10. Seminar Hasil

3.3 Variabel Penelitian

Variabel penelitian merupakan segala sesuatu yang akan menjadi obyek

pengamatan penelitian. Sesuai dengan permasalahan yang diteliti maka variabel

penelitian adalah sistem penyaliran tambang pada PT. Genesha Minerals Jaya.

3.4 Data Dan Sumber Data

3.4.1 Data

Data yang butuhkan dalam penelitian ini adalah:

1. Data primer

a. Luas catchment area.

b. Panjang pipa

30

c. Diameter pipa

d. Banyak belokan pipa

e. Besar sudut belokan pipa

2. Data skunder

a. Data curah hujan harian 5 tahun terakhir PT. GMJ.

b. Spesifikasi pompa PT.GMJ.

c. Peta kemajuan tambang PT. GMJ.

3.4.2 Sumber Data

Sumber data berasal dari pangamatan langsung di lapangan, observasi, dan

data skunder dari perusahaan PT. GMJ serta studi kepustakaan.

3.5 Teknik Pengumpulan Data

Dalam teknik pengumpulan data dilakukan dengan dua cara yaitu:

1. Studi lapangan

Adalah cara mendapatkan data yang dibutuhkan dengan melakukan

pengamatan langsung di lapangan atau lokasi penelitian yaitu sebagai berikut:

a. Pengukuran panjang pipa dan diameter pipa pompa yang digunakan untuk

pemompaan genangan air pada dasar front tambang.

b. Mengamati banyak sudut dan besarnya sudut belokan pipa pompa.

2. Studi pustaka

Studi pustaka yaitu mengumpulkan data yang dibutuhkan dengan

membaca buku-buku literatur yang berkaitan dengan masalah yang akan dibahas

dan data-data serta arsip perusahaan sehingga dapat digunakan sebagai landasan

dalam pemecahan masalah.

31

3.6 Teknik Pengolahan Dan Analisa Data

3.6.1 Teknik Pengolahan Data

Teknik pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah

dengan menggunakan rumus-rumus sebagai berikut.

1. Debit air limpasan yang masuk pada front B PT. GMJ

a. Perhitungan rara-rata curah hujan maksimum dengan persamaan 2,4

pada halaman (Hal.) 12.

b. Perhitungan devisiasi standar dengan persamaan (2.5) pada hal. 12

c. Perhitungan koefisien variasi dengan persamaan (2.6) pada hal. 13

d. Perhitungan koefisien skewness dengan persamaan (2.7) pada hal. 13.

e. Perhitungan koefisien ketajaman dengan persamaan (2.8) pada hal. 13

f. Perhitungan curah hujan rancangan dengan distribusi log normal

dengan persamaan (2.9) pada hal. 14.

g. Perhitugan intensitas curah hujan mengunakan persamaan (2.2) pada

hal. 12.

h. Perhitungan debit limpasan dapat dengan persamaan (2.1) pada hal. 8.

2. Head total pompa dan Daya pompa.

a. Perhitungan head kerugian akibat gesekan pada pipa dengan

persamaan (2.11) pada hal. 20

b. Perhitungan kerugian head pada jalur pipa dengan persamaan (2.13)

pada hal. 21

c. Perhitungan kerugian head pada katup pipa dengan persamaan (2.14)

pada hal. 22.

32

d. Perhitungan head kecepatan keluar dengan persamaan (2.16) pada hal.

24.

e. Perhitungan Head total pipa dengan persamaan (2.15) pada hal. 23

f. Perhitungan daya pompa dengan persamaan (2.10) pada hal. 19.

3.6.2 Analisa Data

Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan data, maka

dilakukan analisa data dari pengolahan data yang didapat. Dan pada analisa data

ini dapat menentukan hasil akhir dari penelitian yang dilakukan yaitu bagaimana

teknis sistem penyaliran tambang yang tepat dan sesuai untuk diterapkan pada

front B PT. Genesha Minerals Jaya.

3.7 Diagram Alir Penelitian

Langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam melakukan penelitian ini

dapat dilihat pada gambar diagram alir pada halaman 33.

33

Gambar 3.1 Alur Penelitian

Identifikasi Masalah:

1. Pada saat musim penghujan front B PT. GMJ sering tergenang air dari limpasan air

hujan disekitar tambang.

2. Genangan air pada dasar front B PT. GMJ mengakibakan betambahnya biaya

produksi, karena harus dilakukannya kegiatan pemompaan dan juga pembuatan

kolam pengendapan lumpur (kpl).

3. Mine dewatering atau pompa yang digunakan untuk pengerigan air belum sesuai

dengan debit air masuk pada dasar front penambangan.

4. Semakin luas area penambangan aau daerah tangkapan hujan maka jumlah air yang

perlu ditanggulangi cendrung semakin besar dan daya pompa dan kolam

pengendapan lumpur yang dibutuhkan juga semakin besar.

Pengumpulan Data

Pengolahan Data

1. Perhitungan curah hujan rancangan.

2. Nilai intensitas curah hujan.

3. Debit air limpasan.

4. Head total pompa dan daya pompa.

5. Dimensi kolam pengendapan lumpur.

Analisa Data

Hasil

1. Debit air limpasan yang masuk ke front B PT. GMJ.

2. Daya pompa yang digunakan pada front B PT. GMJ.

3. Dimensi kolam pengendapan lumpur, yang dapat menampung air dan lumpur hasil

dari pemompaan sampai waktu pengerukan.

Kajian Tenis Sistem Penyaliran Area Tambang Pada Front B

PT Genesha Minerals Jaya Kab. Sarolangun Prov. Jambi

Data primer:

1. Peta catchment area

2. Panjang pipa

3. Diameter pipa

4. Banyaknya belokan dan sudut

belokan pipa.

Data skunder:

1. Data curah hujan harian 5 tahun

terakhir.

2. Spesifikasi pompa PT. GMJ.

3. Peta kemajuan tambang PT. GMJ.

34

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1. Pengumpulan Data

Pada bab ini berisikan data-data yang diperlukan dalam penelitian Kajian

Teknis Sistem Penyaliran Area Tambang Pada front B PT. Genesha Minerals Jaya

(GMJ) Kab. Sarolangun Prov. Jambi.

Sebelum melakukan perhitungan curah hujan rancangan, intensitas curah

hujan, debit limpasan dan daya pompa, maka diperlukan pengumpulan data-data

terlebih dahulu. Adapun data yang diperlukan dalam perhitungan penelitian ini

adalah sebagai berikut:

1. Data Curah Hujan Harian

Dalam penelitian ini data curah hujan yang digunakan yaitu data curah

hujan harian maksimum Kab. Sarolangun 5 tahun terakhir, yaitu dari tahun 2013

sampai 2017 yang dapat dilihat pada lampiran 5. Data curah hujan tersebut

diperoleh dari PT. Genesha Minerals Jaya (GMJ) dengan curah hujan harian

maksimum tahunan sebagai berikut.

Tabel 4.1

Curah Hujan Maksimum

No Tahun Curah hujan maximun

harian (Xi) mm

Banyaknya hari

hujan/tahun.

1 2013 28,5 170

2 2014 25,55 176

3 2015 22,17 145

4 2016 26,58 200

35

Lanjutan tabel 4.1

No Tahun Curah hujan maximun

harian (Xi) mm

Banyaknya hari

hujan/tahun

5 2017 23,117 184

125,917 -

2. Luas Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area).

Luas daerah tangkapan hujan (catchment area) merupakan daerah yang

diperkirakan berpotensi untuk mengalirkan air limpasan menuju suatu daerah

kerja, atau dengan kata lain curah hujan yang jatuh dalam daerah tersebut.

Pengukuran dan penentuan daerah tangkapan hujan dilakukan dengan cara

menganalisa peta topografi PT. GMJ dengan menggunakan program (software)

Global Mapper dan Autocad. Tahapan tahapan yang dilakukan adalah sebagai

berikut:

1) Menginput koordinat PT. GMJ di program Mapsource.

2) Koordinat IUP PT. GMJ yang telah terbentuk di export ke program Global

Mapper.

3) Tandai daerah tangkapan hujan (catchment area) dengan polyline. Penetapan

catchment area di dasari oleh elevasi terendah pada kontur yang terbentuk

dengan bantuan data SRTM. Pada kasus ini titik terendah terdapat pada 36 m

dpl.

4) Polyline yang membentuk poligon akan diketahui berapa luasannya.

Kemudian peta catchment area yang terbentuk di simpan dalam format dxf.

5) Masukkan format dxf dari Global Mapper ke Autodesk Land Desktop

(Autocad) dan buat judul, legenda dan skala peta.

36

Luas daerah tangkapan hujan (catchment area) pada front B PT. GMJ

dapat dilihat pada tabel 4.2 dibawah ini.

Tabel 4.2

Daerah Tangkapan Curah Hujan

No. Nama CA Luas m2 Jenis Lahan Kemiringan Nilai C

1 Front B 200.181 Tanpa Tumbuhan 29° 0,9

3. Panjang pipa 60 m (lampiran 13)

4. Diameter pipa 6 inci (lampiran 13)

5. Banyak belokan pipa 3 buah belokan (lampiran 13)

6. Sudut belokan 90° (lampiran 13)

4.2. Pengolahan Data

4.2.1. Perhitungan Curah Hujan Rancangan

Pengolahan data curah hujan ini dilakukan untuk mendapatkan nilai curah

hujan rancangan, dengan data curah hujan 5 tahun terakhir. Metode yang

digunakan adalah distribusi Log Normal, sedangkan penetapan data yang ada

dilakukan dengan cara annual series yaitu mengambil satu data curah hujan

maksimum setiap tahunnya. Penentuan curah hujan rancangan yaitu sebagai

berikut.

1. Penentuan rata-rata curah hujan maximum ( )

=

=

= 25,18 mm/hari

37

2. Penentuan deviasi standar (S)

Tabel 4.3

Deviasi Standar

No. Xi )i( − 2)i( − 3)i( − 4)i( −

1 28,5 3,317 10,99983556 36,48205462 120,9963823

2 25,55 0,367 0,13439556 0,049269412 0,018062167

3 22,17 -3,013 9,08057956 -27,36341845 82,45692515

4 26,58 1,397 1,95049156 2,724056513 3,804417326

5 23,117 -2,066 4,27000896 -8,823546515 18,23297652

125,917 0 26,4353112 3,068415582 225,5087635

Dimana:

1

)2)XXi((S

−

−=

15

435,26−

=

= 2,571

3. Koefisien variasi (Cv)

Cv =

=

= 0,102

4. Koefisien skewness (Cs)

Cs =

=

38

=

= 0,0752

5. Koefisien ketajaman (Ck)

Ck =

=

=

= 5,376

Dari perhitungan di atas didapat nilai Cs = 0,0752 dan Ck = 5,376. Karena

(Cs) dan (Ck) lebih mendekati nilai distribusi Log Normal, maka sesuai dengan

Tabel 2.3 hal. 13, persamaan distribusi yang dipakai dalam analisis data curah

hujan adalah metode distribusi Log Normal.

Selanjutnya hujan maksimum per-tahun yang diperoleh diurutkan dari

yang terbesar ke yang terkecil, kemudian dianalisis menggunakan distribusi yang

telah ditentukan untuk mendapatkan hujan dengan periode ulang tertentu. Nilai–

nilai pada persamaan distribusi Log Normal dapat dilihat pada tabel 4.4 di bawah

ini.

Tabel 4.4

Nilai-Nilai Pada Persamaan Distribusi Log Normal

No. Tahun Xi Y=Log Xi (Y- Y ) (Y- Y )2

1 2013 28,5 1,45484486 0,055547279 0,0030855

2 2016 26,58 1,424554977 0,025257395 0,000637936

3 2014 25,55 1,407390904 0,008093323 6,55019E-05

39

Lanjutan tabel 4.4

No. Tahun Xi Y=Log Xi (Y- Y ) (Y- Y )2

4 2017 23,117 1,363931473 -0,035366108 0,001250762

5 2015 22,17 1,345765693 -0,053531888 0,002865663

6,996487907 0,007905363

Y 1,399297581

Dimana:

=

=

= 1,392

Sy =

=

= 0,0044

Dengan demikian dapat dihitung curah hujan rancangan dengan periode

ulang 2 tahun dengan nilai KT = 0 (tabel 2.4, hal. 14) sebagai berikut ini.

Y2 = Log X2 = + Kt Sy

Y2 = Log X2 = 1,392 + 0 0,0044

Log X2 = 1,392, X2 = 24,69 mm/hari

Y5 = Log X5 = + Kt Sy

Y5 = Log X5 = 1,392 + 0,84 0,0044

Log X5 = 1,396, X5 = 24,89 mm/hari

40

Untuk mengetahui hasil perhitungan dengan periode ulang tertentu dengan

metode distribusi Log Normal dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini.

Tabel 4.5

Hasil Perhitungan Dengan Distribusi Log Normal

Periode

Ulang KT Sy Y=

LogX

X2

(mm)

T2 1,392 0 0,0044 1,392 24,69

T5 1,392 0,84 0,0044 1,396 24,89

T10 1,392 1.28 0,0044 1,397 24,94

Pengolahan dengan metode distribusi Log Normal menghasilkan curah

hujan rancangan priode ulang tahun ke-5 sebesar 24,89 mm/hari.

4.2.2. Perhitungan Intensitas Curah Hujan

Besarnya intensitas curah hujan yang kemungkinan terjadi dalam kurun

waktu tertentu dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut.

It = ×

Harga tc dapat dicari dengan menggunakan rumus berikut.

tc = 0,0195 L0.77 S-0.385

Untuk mengetahui intensitas curah hujan, terlebih dahulu harus diketahui

panjang aliran (L), kemiringan lahan (S), serta waktu konsentrasi (tc) yaitu

sebagai berikut.

Panjang aliran (L) = 450 m

Kemiringan lahan (S) = 29°

tc = 0,0195 × 4500.77 × 29-0.385 = 0,588

Jadi besarnya tc adalah 0,588 jam.

41

It = ×

= ×

= 1,037 × 9,257

= 9,6 mm/jam

= 0,0096 m/jam

Besarnya intensitas curah hujan pada daerah tangkapan hujan front B PT.

GMJ adalah 0,0096 m/jam.

4.2.3. Perhitungan Debit Limpasan

Debit Limpasan adalah jumlah air yang mengalir akibat hujan yang

bergerak dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah tanpa

memperhatikan asal atau jalan yang di tempuh sebelum mencapai saluran.

Besarnya debit limpasan yang masuk ke wilayah tambang dipengaruhi

oleh luasnya catchment area (A) dan koefisien limpasan (C). Nilai koefisien

limpasan yang digunakan tergantung keadaan tanah dan kemiringan lereng pada

catchment area. Debit limpasan dapat dihitung dengan persamaan berikut.

Qlimpasan = 0,278C × I × A

Luas catchment area pada front B adalah 200,181 m² atau 0,200181 km2

dan intensitas curah hujan adalah 9,6 mm/jam, serta nilai koefesien limpasan

adalah 0.9 (Tabel 2.1 hal.9), sehingga debit limpasannya sebagai berikut.

QLimpasan = 0,278C × I × A

= 0,278 × 0,9 × 9,6 mm/jam × 0,200181 km2

42

= 0,48 m3/detik

Besarnya debit limpasan pada daerah CA front B adalah 0,48 m³/detik atau

1.728 m³/jam.

4.2.4. Pemompaan

Pemompaan dilakukan untuk mengeluarkan air yang masuk ke front kerja

tambang.

1. Penentuan Head dan daya Pompa.

a. Kapasitas pompa (Q1) = 450 m3/jam = 7,5 m3/menit = 0,125 m3/detik

b. Diameter pipa (D) = 6 inchi = 0,1524 m

c. Beda elevasi = 36,5 m – 64,5 m = 28 m

d. Jumlah belokan (n) = 3 buah belokan 90º

e. Koefesien (C) = 140 pipa (Tabel 2.6 hal. 20)

f. Panjang pipa (L) = 60 m (pipa HDPE)

a. Penentuan head total pompa

1) Head kerugian akibat gesekan pada pipa (head friction)

Hf = 85,4D85,1C

85,1Q666,10× L

=85,485,1

85,1

)1524,0()140(

) 0,125.(666,10× 60

= 60018,1

227,0

= 13,4 m

Besarnya head friction (hf) adalah 13,4 m.

43

2) Shock loss head (Hl)

V =

=

= 6,856 m/detik

Besarnya kecepatan pada pipa adalah 6,856 m/detik.

Koefesien kerugian belokan pipa untuk pipa 90º sebagai berikut.

f = 1,129 (Tabel 2.7 hal. 22)

hf = f

hf = 1,129 3

= 8,123 m

Besarnya shock loss head (hf) adalah 8,123 m.

3) Kerugian head pada katup (Hv )

Untuk diameter pada katup isap 8 inchi atau 203,2 mm, maka diperoleh

nilai fv = 1,84 (Tabel 2.8 hal. 23).

Hv = fv

=1,84 ×

= 4,413 m

Besarnya kerugian head pada katup (Hv) adalah 4,413 m.

44

4) Head kecepatan keluar

= = 2,398 m

Maka, besarnya head total pompa adalah sebagai berikut:

Htotal = Ha + Hf + hf + Hv +

= 28 + 13,4 + 8,123 + 4,413 + 2,398

= 56,334 m

Jadi, besarnya head total pompa pada adalah 56 m.

b. Penentuan daya pompa

ρ = 998,3 kg/m3 pada suhu 20º C (Tabel 2.5, hal.18)

Q = 0,125 m3/s

g = 9,8 m/s2

H = 56,334 m

p = 77 % (Gambar 2.2, hal.19)

Pp =

=

= 89.469,9 Watt

= 89,469 kW

Jadi besarnya daya pompa pada adalah 89,469 kW.

c. Penentuan jumlah pompa

1) Kapasitas pompa = 450 m3/jam (lampiran 11)

2) Debit dipompakan = 1.728 m3/jam

45

Sehingga dapat dihitung berapa jumlah pompa yang dibutuhkan untuk

mengeluarkan air dalam front B tersebut.

Jumlah pompa =

= 3,84 = 4 unit pompa.

Jadi dengan kapasitas pompa 450 m3/jam, dibutuhkan 4 unit pompa untuk

mengeluarkan genangan air pada dasar front penambangan.

4.2.5. Rancangan Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur

Kolam pengendapan lumpur berfungsi sebagai tempat mengendapkan

lumpur yang terdapat pada air sebelum air dibuang ke sungai. Pada penelitian ini

sumber lumpur yang masuk ke kolam pengendapan lumpur, yaitu lumpur yang

terbawa oleh air yang dipompa dari front B PT.GMJ.

1. Persentase lumpur pemompaan

Kadar lumpur atau perkiraan kandungan lumpur yang masuk ke kolam

pengendapan lumpur untuk sistem pemompaan adalah 0.1% (menurut sularso,

2006). Jika dalam 1 hari terjadi hujan 4 jam paling lama, dengan debit yang

dipompakan 1.728 m3/jam dan jumlah hari hujan maksimum 1 tahun adalah 200

hari/tahun (lampiran 9). Maka volume lumpur 1 tahun adalah sebagai berikut.

Volume lumpur dalam 1 tahun = kadar lumpur × debit air yang

dipompa × 1 tahun

Vlunpur = 0.1% × (1.728 m3/jam × 4 jam) × 200 hari/tahun.

= 1.382,4 m3/tahun

46

Pengerukan kolam pengendapan lumpur dilakukan 2 kali dalam 1 tahun

atau pada saat volume lumpur mencapai 2/3 dari volume kolam pengendapan

lumpur sehingga:

Volume lumpur pada saat pengerukan adalah:

Vpengerukan =

= 691,2 m3

Volume lumpur sebesar 691,2 m3 tersebut terbagi dalam 5 buah kolam

pengendapan.

Volume lumpur untuk 1 kolam pengendapan lumpur adalah:

Vlumpur 1 kpl =

= 138,24 m3

Volume 1 kolam pengendapan lumpur adalah:

Vkpl = 138,24+

= 207,36 m3

Maka dengan pertimbangan kondisi lokasi dan tempat yang tersedia untuk

pembuatan KPL di front B PT. GMJ. Kemudian dengan pertimbangan jangkauan

alat untuk pengerukan KPL yaitu exavator Cat 320D dengan jangkauan maksimal

4 m, dimensi kolam pengendapan lumpur yang harus dibuat adalah:

= Panjang × Lebar × Kedalaman

= 10 m × 7 m × 3 m

= 210 m3

47

BAB V

ANALISA HASIL PENGOLAHAN DATA

Kajian sistem penyaliran tambang pada front B PT. Genesha Minerals Jaya

(GMJ) tidak terlepas dari perhitungan besarnya debit air limpasan yang masuk ke

lokasi tambang dan perhitungan kapasitas pompa serta dimensi kolam

pengendapan lumpur yang sesuai untuk menampung lumpur dan air yang akan di

pompa.

Kapasitas pompa diperhitungkan berdasarkan debit air limpasan

maksimum, agar pada saat debit air limpasan besar/tinggi, pompa yang digunakan

masih mampu mengeluarkan air limpasan yang terkumpul pada sumuran sesuai

dengan rencana serta waktu pemompaan yang dibutuhkan dalam pemompaan

tersebut.

Dari hasil pengolahan data didapat curah hujan rancangan, intensitas curah

hujan, besarnya debit air limpasan, volume lumpur dalam 1 kolam pengendapan

lumpur dan dimensi kolam pengendapan lumpur, maka dilakukan pembahasan

hasil pengolahan data sebagai berikut.

5.1. Sistem Pemompaan

Sistem pemompaan bertujuan untuk mengeluarkan genangan air dari front

tambang ke kolam pengendapan lumpur. Dimana elevasi air yang akan

dipompakan yaitu berada pada 36,5 mdpl, kemudian dipompakan menuju kolam

pengendapan lumpur yang berada pada elevasi 64,5 mdpl.

48

Dari pengolahan data didapat debit air limpasan yang masuk ke (catchment

area) front B adalah 1.728 m3/jam. Kapasitas pompa yang digunakan adalah 450

m3/jam.

Dalam pengoperasian pompa terjadi kehilangan energi yang disebabkan

oleh head friction sebesar 13,4 static head sebesar 28 m, shock loss head sebesar

6,856 m dan kerugian head pada katup sebesar 4,413 m, head kecepatan keluar

2,398 m. Jadi besarnya head total pada pompa adalah 56,334 m, kemudian didapat

daya pompa sebesar 89,469 kW.

Head total pompa hasil perhitungan masih di bawah head maksimum pada

spesifikasi pompa yaitu 56,334 m, maka pompa tersebut masih mampu

memompakan air ke kolam pengendapan lumpur. Jadi dengan debil air limpasan

1.728 m3/jam dan kapasitas pompa 450 m3/jam, maka jumlah pompa yang

dibutuhkan untuk mengeluarkan genangan air pada front B PT.GMJ adalah 4 unit

pompa.

5.2. Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur

Kolam pengendapan lumpur berfungsi untuk menampung air dari

pemompaan serta untuk mengendapkan lumpur air hasil pemompaan.

Dimensi kolam pengendapan ditentukan berdasarkan debit air yang akan

dipompa, dengan mempertimbangkan debit lumpur yang terbawa oleh air saat

pemompaan, alat mekanis yang digunakan untuk pengerukan kolam dan juga

jangka waktu pengurasan kolam pengendapan lumpur. Pengurasan kolam

pengendapan lumpur dilakukan setiap 6 bulan sekali atau ketika volume lumpur

mencapai 2/3 dari volume kolam. Debit yang akan pompakan adalah 1.728

49

m3/jam dan kandungan lumpur yang masuk ke kolam pengendapan lumpur untuk

sistem pemompaan adalah 0.1% (menurut sularso, 2006). Sehingga volume

lumpur dalam 1 tahun adalah 1.382,4 m3/tahun, volume lumpur dalam 1 kali

pengerukan 691,2 m3 dan volume lumpur tersebut terbagi dalam 5 buah kolam

pengendapan. Jadi volume lumpur 1 kolam pengendapan lumpur adalah 138,24

m3. Maka volume 1 kolam pengendapan lumpur yang dibutuhkan untuk

menampung air dan lumpur adalah sebesar 207,36 m3. Dengan demikian dimensi

kolam pengendapan lumpur yang harus direncanakan adalah:

1. Panjang kolam pengendapan lumpur = 10 m

2. Lebar kolam pengendapan lumpur = 7 m

3. Kedalaman kolam pengendapan lumpur = 3 m

50

BAB VI

PENUTUP

6.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan mengenai sistem penyaliran tambang pada

penambangan batubara PT. Genesha Minerals Jaya, maka dapat ditarik beberapa

kesimpulan yaitu:

1. Debit air limpasan yang masuk pada front B PT. GMJ sebesar 1.728 m3/jam.

2. Daya pompa yang ada di front B PT. GMJ sebesar 89,469 kW, dan dengan

kapasitas pompa 450 m3/jam, dibutuhkan 4 unit pompa untuk mengeluarkan

genangan air pada dasar front penambangan.

3. Dimensi kolam pengendap lumpur yang dibutuhkan sampai jadwal

pengerukan adalah panjang 10 m, lebar 7 m dan tinggi/kedalaman 3 m.

6.2. Saran

Saran-saran yang dapat diberikan dalam tugas akhir ini adalah:

1. Perlu adanya pengkajian secara mendalam mengenai sistem penyaliran

tambang pada PT. GMJ dengan mempertimbangkan curah hujan

maksimum, sehingga pada saat hujan maksimum kegiatan penambangan

dapat terus berjalan.

2. Berdasarkan perhitungan debit air limpasan dengan curah hujan maksimum,

PT. GMJ perlu menambah 3 unit pompa atau 2 unit pompa dengan kapasitas

yang lebih besar.

51

3. Perlu adanya perawatan dan monitoring terhadap pompa yang digunakan,

agar segala kerusakan atau hambatan pada pompa dapat segera

ditanggulangi.

52

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Asdak, Chay, Buku Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Gadjah

Mada unervisity press, 2010.

Anonim, Data-data dan Arsip-arsip laporan, PT. Genesha Minerals Jaya.

Diyah Ayu Purwaningsih, Suhariyanto. Kajian Dimensi Penyaliran Pada Tambang

Terbuka PT. Baturona Adimulya Kabupaten Musi Bayuasin Provinsi

Sumatra Selatan, jurnal: JGP (Jurnal geologi pertambangan) volume 2

september 2015.

Endra Setiawan, Dkk, Kajian Teknis Sistem Penyaliran Pada Tambang Batubara

Di Pit Small PT. Pipit Mutiara Jaya Site Bebatu, Provinsi Kalimantan Utara,

Jurnal Teknologi Pertambangan Volume.1 Nomor. 2 Periode: Sept. 2015-

Feb. 2016.

Halim Hasmar, Drainase Terapan, UI Press, Yogyakarta, 2012.

Isnaeni, Dkk, Kajian Teknis Dimensi Kolam Pengendapan Di Settling Pond 71 C

PT. Perkasa Inakakerta Kecamatan Bengalon Kabupaten Kutai Timur

Provinsi Kalimantan Timur, Jurnal Teknologi Pertambangan Volume 1

Nomor 2 Periode: sep. 2015-feb. 2016.

Khairuddin Yusran, Dkk, Sistem Penyaliran Tambang Pit Ab Pada PT. Andalan

Mining Jobsite Kaltim Prima Coal Sangatta Kalimantan Timur, Jurnal

Geomine, Vol. 03, Desember 2015.

Muhammad Endriantho, Muhammad Ramli. Perencanaan Sistem Penyaliran

Tambang Terbuka Batubara, Jurnal: GEOSAINS,Vol.09 No. 01-2013.

Muhammad Roghfirli Handayani, Dkk, Studi Kinerja Pompa Multiflow 420 Pada

Sump Hw Barat PT. Sapta Indra Sejati Job Site Adaro Mining Operation

(Admo), Kabupaten Tabalong, Kalimantan Selatan, Jurnal Geosapta

Vol.1 No. 1 Juli 2015.

Riko Ervil, Dkk, Buku Panduan Penulisan dan Ujian Skripsi, Sekolah Tinggi

Teknologi Industri STTIND Padang, Padang, 2016.

Rudi Sayoga, Diktat Sistim Penyaliran Tambang, Institut Teknologi

Bandung (ITB), Bandung, 1999.

Tahara, Haruno, Sularso, Buku Pompa dan Kompresor, PT. Pradnya Paramita,

Jakarta, 2006.

Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan, CV. Alfabeta, Bandung, 2009.

53

Suripin, Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan, Andi Offset, Yogyakarta, 2004.

Suyono, Dkk, Rancangan Teknis Sistem Penyaliran Tambang Pada Pit 300 Block

5 South Block PT. Trubaindo Coal Mining Kabupaten Kutai Barat Provinsi

Kalimantan Timur, Jurnal Teknologi Pertambangan Volume1 Nomor 1

Periode Maret–Agustus 2015.

Umar Achmad Barajda, Dkk, Simulasi Penyaliran Tambang Melalui Optimalisasi

Elevasi Muka Air Kolam Untuk Menjaga Front Kerja Penambangan, Jurnal:

Prosiding Teknik Pertabangan, Vol2, No.1, Tahun 2016.

Yudha Krisna Suhendra, Dkk, Kajian Teknis Sistem Penyaliran Tambang

Terbuka Di PT. Megumy Inti Anugerah Kabupaten Berau Provinsi

Kalimantan Timur, Jurnal Teknologi Pertambangan Volume 1 Nomor 1

Periode: Maret-Agustus 2015.

54

Lampiran 1

Peta Wilayah IUP Operasi Produksi

55

Lampiran 2

Peta Kesampaian Daerah Lokasi

56

Lampiran 3

Peta Geologi PT. GMJ

57

Lampiran 4

Peta Situasi Akhir 2017 Tambang PT. GMJ

58

Lampiran 5

Peta Catchment Area PT GMJ

59

Lampiran 6

Peta Topografi PT. GMJ

60

Lampiran 7

Koordinat Batas Wilayah IUP Operasi Produksi PT. GMJ

Sumber : PT.GMJ

61

Lampiran 8

Peta Dimesi Kolam Pengendapan Lumpur

62

Lampiran 9.

Data Curah Hujan PT.GMJ.

Tahun 2013.

Bulan Curah Hujan

(mm)

Banyaknya

Hari Hujan

Januari 312 20

Februari 277 14

Maret 342 12

April 158 8

Mei 264 16

Juni 86 9

Juli 270 19

Agustus 119 7

September 256 15

Oktober 279 14

Nopember 108 12

Desember 206 16

Jumlah 170

Sumber: PT.GMJ

Tahun 2014.

Bulan Curah Hujan

(mm)

Banyaknya

Hari Hujan

Januari 188 12

Februari 232 14

Maret 128 17

April 184 11

Mei 504 20

Juni 166 9

Juli 131 12

Agustus 313 18

September 56 6

Oktober 139 10

Nopember 460 18

Desember 438 20

Jumlah 176

Sumber: PT.GMJ

63

Tahun 2015.

Bulan Curah Hujan

(mm)

Banyaknya

Hari Hujan

Januari 152 14

Februari 399 18

Maret 494 24

April 258 13

Mei 152 15

Juni 85 7

Juli 101 9

Agustus 32 2

September 79 4

Oktober 27 5

Nopember 316 20

Desember 378 18

Jumlah 145

Sumber: PT.GMJ

Tahun 2016.

Bulan Curah Hujan

(mm)

Banyaknya

Hari Hujan

Januari 355 22

Februari 279 18

Maret 583 25

April 397 20

Mei 352 18

Juni 185 15

Juli 104 6

Agustus 211 11

September 86 16

Oktober 319 12

Nopember 394 22

Desember 159 15

Jumlah 200

Sumber: PT.GMJ

64

Tahun 2017.

Bulan Curah Hujan

(mm)

Banyaknya

Hari Hujan

Januari 183 9

Februari 400 24

Maret 346 18

April 452 20

Mei 353 17

Juni 220 12

Juli 116 8

Agustus 377 18

September 131 11

Oktober 233 14

Nopember 393 17

Desember 227 16

Jumlah 184

Sumber: PT.GMJ

65

Lampiran 10

Desain Penelitian

Analisa Data

Air Permukaan

Analisa Curah Hujan

Curah Hujan Rancangan

Intensias Curah Hujan

Debit Limpasan

Debit Total

Pemompaan

Kolam Pengendapan Lumpur

Air Tanah

Selesai

66

Lampiran 11

Spesifikasi Pompa PT. GJM

MODEL MFC-360G

Informasi Umum

- 200 x 150 satu tahap sentrifugal

- Tipe – 360G

Mesin

- Caterpillar 3126TA - 166 kW

Kemampuan

- Debit Maksimum - 125 litres per seconds

- Head Maksimum - 120 metres

67

Lampiran 12

Spesifikasi Excavator Cat 320 D

Spesifikasi Excavator Cat 320 D

Tipe : CAT 320 D

Model mesin : Cat 3066 T Diesel Engine

Daya mesin : 103 kW / 138 HP

Berat operasi : 19700 kg /43,430 lb

Range kapasitas bucket (heaped} : 0,45 - 1,5 (m3)/0,59 – 1,96 yd3

Actual bucket : 0,8 m3

Kecepatan putaran mesin : 1800 RPM

Ukuran : Panjang (mm) 10042

Tinggi (mm) 4057

Lebar (mm) 2980

Jumlah silinder : 6

Displacement : 6,4 L/391 in3

Kecepatan maksimum : 5,5 km/jam (3,4 mph)

Kecepatan minimum : 3,5 km/jam (2,2 mph)

Maximum drawbar pull : 196 kN/44,04 lb

Lebar standar track shoe : 600 mm

Panjang track keseluruhan : 4075 mm

Jarak ruang ke tanah : 4,26 m2/6600 in2

Track gauge : 2200 mm

Kapasitas tangki minyak : 400 L

68

LAMPIRAN 13

FORMAT PENGAMBILAN DATA

DI LAPANGAN

No. Macam-Macam

Data Hari/Tanggal Data Keterangan

1 Luas Catchment

Area (Km2)

Senin,

08-01-2018

-

Kemiringan 29°

Panjang aliran

450 m

2 Panjang pipa

(m)

Senin,

08-01-2018 60 m -

3 Diameter pipa

(m)

Senin,

08-01-2018 6 inci -

4 Sudut belokan

pipa ( °)

Selasa,

09-01-2018 90° 3 buah belokan

5

Elevasi air

masuk dan

keluar

Selasa,

09-01-2018

Masuk 36,5 m

Keluar 64,5 m -

6 Waktu

Pemompaan

Rabu,

10-01-2018

15 jam/hari

kapasitas

pompa450 m3/ jam

Sesuai debit air

7

Jadwal

Pengerukan

KPL

Rabu,

10-01-2018

2 kali dalam 1

tahun

Sesuai lumpur

yang mengendap

di kpl

Mengetahui,

Kepala Teknik Tambang Peneliti

Almudaris Parlaungan, ST

Adri Warhadi

69

Lampiran 14

Dokumentasi Lapangan di PT. Genesha Minerals Jaya

Sumber: Dokumentasi Peneliti.

Gambar 1. Pompa dan Genangan Air Pada Front B PT.GMJ.

Sumber: Dokumentasi Peneliti

Gambar 3. Pipa Pompa PT. GMJ

70

Sumber: dokumentsi peneliti

Gambar 3. Sudut Belokan Pipa Pemompaan

Sumber: dokumentasi peneliti

Gambar 4. Air Keluar Dari Pemompaan

71

Sumber: dokumentasi peneliti

Gambar 5. Sump (Kolam Bekas Tambang)

Sumber: Dokemuntasi Peneliti

Gambar 5. Kolam Pengendapan Lumpur PT. GMJ

72

LEMBARAN KONSULTASI

Nama : Adri Warhadi

Npm : 1210024427014

Jurusan : Teknik Pertambangan

Judul Propasal Penelitian : Kajian Teknis Sistem Penyaliran Tambang

Pada Front B PT. Genesha Minerals Jaya Kab.

Sarolangun Prov. Jambi.

No Tanggal Saran/Perbaikan Paraf

1 08/03/2017 Pedomani tata tulis (Buku Panduan

STTIND Padang, 2016).

Sempurnakan latar belakang masalah

dengan didukung data lapangan.

Sempurnakan kerangka konseptual dan

diagram alir penelitian.

Ringkasan jurnal dimasukkan di Bab II,

penelitian yang relevan.

2 22/03/2017 Lampirkan peta topografi, geologi, dan

lain-lain.

Bawa buku rujukan waktu konsultasi.

3 23/05/2017 Lanjutkan bimbingan dengan

pembimbing II.

Dosen pembimbing I

( Dr. Murad MS, MT )

73

LEMBARAN KONSULTASI

Nama : Adri Warhadi

Npm : 1210024427014






4 26/08/2017 Secara prinsip sudah oke untuk seminar

proposal.

Siapkan bahan presentasi.

5 15/11/2017 Siapkan jadwal kegiatan pengambilan

data.

Format-format pengambilan data.

Desain sistem penyaliran.

6 26/02/2018 Perbaiki ringkasan/abstrack penelitian

Dosen pembimbing I


74

LEMBARAN KONSULTASI

Nama : Adri Warhadi

Npm : 1210024427014






7 10/03/2018 Cek perhitungan debit limpasan.

Sempurnakan kesimpulan dan saran.

Lampirkan gambar catchment area.

Lampirkan peta topografi.

Data pemompaan.

Desain penelitian.

8 16/04/2018 Perhitungan curah hujan rancangan

dengan mempertimbangkan curah hujan

harian maksimum.

Luasan catchment area.

Format-format pengambilan data.

9 04/07/2018 Lengkapi legalitas data.

Cari pendekatan teori pendukung analisis

data.

Lanjudkan bimbingan dengan pembimbing

II

Dosen pembimbing I


75

LEMBARAN KONSULTASI

Nama : Adri Warhadi

Npm : 1210024427014






10 04/07/2018 Lengkapi legalitas data pendukung.

Siapkan bahan presentasi.

Secara prinsip sudak ok untuk seminar

hasil.

11 18/07/2018 Lanjudkan bimbingan perbaikan seminar

hasil dengan pembimbing II.

12 31/07/2018 Acc sidang komprehensif

13 15/11/2018 Lengkapi abstract dan Penomoran

lampiran

Acc jilid

Dosen pembimbing I


76

LEMBARAN KONSULTASI

Nama : Adri Warhadi

Npm : 1210024427014






1 17/07/2017 Keterangan sumber tabel, gambar, rumus

ukuran front 9, cetak miring.

Diagram alir penelitian sempurnakan.

Penulisan daftar pustaka diperbaiki untuk

kutipan yang diambil dari jurnal.

2 08/08/2017 Cari rumus menghitung kapasitas pompa

dan kebutuhan jumlah unit pompa.

Lampirkan data curah hujan daerah

penelitian.

3 19/08/2017 Sempurnakan dokumentasi lapangan

pada lampiran.

Perbaikan point 3 pada tujuan.

Dosen pembimbing II

( Refky Adi Nata, ST, MT)

77

LEMBARAN KONSULTASI

Nama : Adri Warhadi

Npm : 1210024427014






4 25/05/2018 Jelaskan pengambilan data primer dan

teknik pengambilan data.

Periksa kembali siem pemompaan.

Sempurnakan kerangka metodologi

penelitian dan bagan alir penelitian.

Jadwal peneliian diperbaiki.

Sempurnakan daftar pustaka.

5 06/06/2018 Dari mana rumus 1 kolam pengendapan

lumpur hal.55.

Desain kolam buat skala dan legenda

bantu dengan autocad.

6 29/06/2018 Perbaiki perhitungan unit pompa yang

dibutuhkan.

Selesaikan peta desain kolam

pengendapan lumpur

Dosen pembimbing II


78

LEMBARAN KONSULTASI

Nama : Adri Warhadi

Npm : 1210024427014






7 03/07/2018 Acc seminar hasil

8 18/07/2018 Buat peta catchment area dengan global

mapper dan autodesk

9 31/07/2018 Acc sidang komprehensif

10 30/10/2018 Perbaiki skala peta desaign kolam settling

pond

11 11/11/2018 Acc jilid

Dosen pembimbing II


79

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : ADRI WARHADI

NPM : 1210024427014


Dengan ini menyatakan bahwa Skripsi yang saya susun dengan judul :

“KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN AREA TAMBANG PADA

FRONT B PT.GENESHA MINERALS JAYA KAB. SAROLANGUN PROV.

JAMBI”.

Adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan plagiat dari

Skripsi orang lain. Apabila kemudian dari pernyataan saya tidak benar, maka saya

bersedia menerima sanksi akademis yang berlaku (dicabut predikat kelulusan dan

gelar kesarjanaannya).

Demikian Pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, untuk dapat dipergunakan

sebagaimana mestinya.


Pembuat pernyataan,

ADRI WARHADI

NPM. 1210024427014

80

BIODATA WISUDAWAN

No. Urut : -

Nama : ADRI WARHADI

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Tempat/TglLahir : PARAMAN AMPALU, 24 JULI 1994

Nomor Pokok

Mahasiswa

: 1210024427014


Tanggal Lulus : 16 Juli 2018

IPK : 3,16

Predikat Lulus : Memuaskan

Judul Tugas Akhir : “Kajian Teknis Sistem Penyaliran Area

Tambang Pada Front B PT. Genesha

Minerals Jaya Kab. Sarolangun Prov.

Jambi”

Dosen Pembimbing : 1. Dr. Murad MS, MT

2. Refky Adi Nata ST, MP

Asal SMA : SMA Negeri1 Gunung Tuleh

Nama Orang Tua : GUNAWAN

Pekerjaan Orang

Tua

: TANI

Alamat /Telp/Hp : Jorong Paraman Ampalu, Kec. Gunung Tuleh,

Kab. Pasaman Barat/ 085374103156.

Email : [email protected]

photoWarna

mailto:[email protected]

KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN AREA TAMBANG PADA …

Documents