RANCANGAN TEKNIK SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BAWAH TANAH
RANCANGAN TEKNIK SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BAWAH TANAH
PT. BAYUADJI NUSANTARA MAS SUKABUMI
JAWA BARAT
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan
Tugas Akhir pada jurusan Teknik Pertambangan
Oleh :
MUHAMMAD ABDUL GHONINPM : 11.2003.1.100061JURUSAN TEKNIK
PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL DAN KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI
ADHITAMA SURABAYASURABAYA2008A. JUDUL
RANCANGAN TEKNIK SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BAWAH TANAH PT. .B.
LATAR BELAKANG MASALAH
Dalam menunjang kelancaran dan keberhasilan dalam penambangan
bijih emas di PT. Bayuadji Nusantara Mas tidak terlepas pekerjaan
dalam hal penyaliran tambang yang erat kaitannya dengan kelancaran
produksi. Penyaliran tambang merupakan suatu tindakan teknis
penunjang sistem penambangan dengan tujuan untuk mengurangi air
yang masuk atau menggenangi suatu daerah penambangan.
Sesuai dengan kondisi PT. Bayuadji Nusantara Mas yang
menggunakan tambang dalam, maka sistem penyaliran perlu
diperhatikan dengan tujuan untuk meningkatkan kelancaran kerja,
sehingga target produksi yang diharapkan dapat tercapai.
C. TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari
keadaan air dalam tambang dan mendapatkan serta menetapkan sistem
penyaliran yang sesuai untuk diterapkan pada tambang bawah
tersebut.
D. DASAR TEORI
Pengertian penyaliran adalah suatu usaha untuk mencegah,
mengeringkan, dan mengeluarkan air yang masuk atau menggenangi
suatu daerah tertentu. Penyaliran diperlukan sebagai penunjang
kelancaran dalam kegiatan penambangan. Sistem penyaliran yang ada
dilokasi tambang bawah tanah (Underground Mining) dilaksanakan
karena akumulasi air di dalam tambang yang harus dikeluarkan.
Tujuan penyaliran tambang adalah :
Mencegah terjadinya korosi pada peralatan tambang.
Mencegah terjadinya akumulasi (genangan) air di dalam
tambang.
Menciptakan kondisi kerja yang aman dan nyaman di dalam
tambang.
Secara hidrologi air dibawah permukaan tanah dapat dibedakan
menjadi air pada daerah tak jenuh dan air pada daerah jenuh. Daerah
tidak jenuh air umumnya terdapat pada bagian teratas dari lapisan
tanah dan dicirikan oleh gabungan tiga fasa, yaitu :
Fasa padat (material atau butiran padatan).
Fasa cair ( air adsorbsi, air kapiler dan air infiltrasi).
Fasa gas.
Daerah ini dipisahkan dari daerah jenuh air oleh jaringan
kapiler. Daerah jenuh merupakan bagian dibawah zona tak jenuh. Air
yang terdapat pada zona atau daerah jenuh inilah yang disebut
Ground Water.
1. SISTEM PENAMBANGAN
Pada penambangan emas yang dikelola oleh PT. Bayuadji Nusantara
Mas sistem penambangan yang diterapkan adalah sistem penambangan
bawah tanah dan metode yang digunakan adalah cut and fill yaitu
penambangan yang diikuti oleh penyanggaan serta pengisian butiran
atau waste pada bekas lubang penggalian. Adapun kegiatan
penambangan yang dilakukan disini adalah pembuatan lubang-lubang
bukaan, penggalian emas, pngangkutan dan pemuatan serta pengolahan
dan reklamasi. Selain itu ada sarana penunjang penambangan,yaitu :
penyanggaan, ventilasi tambang, dan penyaliran tambang.
2. SISTEM PENYALIRAN
Pengertian penyaliran adalah suatu usaha untuk mencegah,
mengeringkan dan mengeluarkan air yang menggenangi suatu daerah
tertentu. Penyaliran tambang adalah penyaliran yang diterapkan
didaerah penambangan yang bertujuan untuk mencegah masuknya air
atau mengeluarkan air yang telah masuk menggenangi daerah
penambangan yang dapat mengganggu aktivitas penambangan.
A.Sistem Penyaliran Bawah Tanah.
Sumber air didalam tambang bawah tanah dapat berasal dari air
tanah maupaun dari rembesan air permukaan, air tersebut ke lokasi
tambang dengan cara merembes melalui batuan atap maupun dinding
yang tidak tahan terhadap rembesan air, atau dapat pula mengalir
melalui retakan atau rekahan pada batuan yang terpotong akibat
kegiatan penambangan. Dalam menangani masalah air dalam suatu
tambang bawah tanah dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :
1. Dengan Cara konvensional (secara langsung)
Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke
tempat penggalian. Adapun yang termasuk dalam penanganan air
tambang bawah tanah secara konvensional adalah :
a. Penyaliran Dengan Sistem Tunnel
Tunnel adalah suatu lubang bukaan mendatar atau hampir mendatar
yang ke dalam atau kedua belah kaki bukit. Dalam sistem tunnel ini
diterapkan pada tambang bawah tanah yang mempunyai level banyak.
Disetiap level dibuat adit, dari sini air dialirkan ke adit
terakhir dibagian bawah dengan melalui shaft. Dengan gaya
gravitasi, sistem ini tidak memerlukan pompa.
Sistem penyaliran dengan menggunakan tunnel ini merupakan sistem
yang paling sederhana dalam sistem penyaliran tambang bawah
tanah.
b. Sistem Penyaliran Dengan Menggunakan Pompa
Sistem penyaliran dengan submercible pompa.
Dalam sistem penyaliran dengan menggunakan submercible pompa,
pemompaan dilakukan dengan sistem per level. Sistem ini digunakan
pada tambang bawah tanah yang mempunyai level atau jarak antar
level yang tinggi. Air dari level paling bawah dipompakan ke level
diatasnya dimasukkan ke dalam sumuran. Dari level diatasnya air
yang tertampung dalam sumuran dinaikkan lagi dengan menggunakan
pompa yang diletakkan pada level tersebu tuntuk dialirkan ke
sumuran pada level diatasnya. Pada level paling atas air
dikeluarkan dari tambang bawah tanah ke permukaan dengan cara
dipompakan keluar sampai ke permukaan. Sistem ini memerlukan banyak
pompa, sehingga memerlukan biaya yang tinggi.
Sistem Penyaliran dengan Pompa Tunggal
Diterapkan pada tambang bawah tanah yang mempunyai jarak atau
level rendah atau tidak terlalu tinggi. Dalam penirisan ini hanya
memerlukan pompa satu buah (pompa hidrolik). Dalam setiap level
dihubungkan dengan suatu lubang bukaan, yang akan mengumpulkan air
kedalam level terakhir yangbtelah disediakan sumuran. Dari sumuran
tersebut kemudian air dikeluarkan dengan menggunakan pompa keluar
dari daerah tambang.
2. Dengan Cara Inkonvensional (secara tidak langsung)
Merupakan upaya untuk mencegah masuknya air ke lokasi
penambangan. Tindakan ini disebut juga usaha pencegahan tidak
langsung. Adapun sistem penyaliran pada penambangan emas bawah
tanah di PT. Bayuadji Nusantara Mas digunakan sistem konvensional
(secara langsung) yaitu dengan cara tunnel dan dengan cara
pemompaan dan pemipaan. Sistem penirisan tunnel diterapkan pada
level I dan level II, yaitu dengan cara mengalirkan air tambang
yang ada pada lubang bukaan dialirkan secara alamiah melalui
paritan yang telah dibuat dan selanjutnya dialirkan keluar tambang
dengan memanfaatkan perbedaan kemiringan lubang bukaan. Dan cara
pemompaan dan pemipaan diterapkan pada level III dan IV karena air
tambang yang ada didalam lubang bukaan tidak bisa dialirkan secara
alamiah, dengan mengalirkan air melalui saluran penyaliran menuju
bak penampungan sementara kemudian dikeluarkan dengan cara
pemompaan dan pemipaan. Akan tetapi pada penggunaan sistem
penyaliran tersebut pada lubang bukaan yang telah habis ditambang
akan tetap mengeluarkan air, sehingga memerlukan penanganan khusus
supaya air tambang tidak turun pada level dibawahnya. Pendekatan
paling umum untuk mengendalikan air dalam tambang bawah tanah
adalah :
1. Merubah aliran atau memotong air permukaan.
2. Pembuangan air sebelum penambangan, menggunakan lubang-lubang
bor permukaan.
3. Meminimumkan aliran air dengan menambang tubuh bijih dari
bagian bawah ke atas. Maka dalam batuan menjadi kurang dapat
ditembus air, hal ini akan mengurangi keperluan pemompaan.
Pengurangan tekanan dilakukan apabila pekerjaan mendekati
permukaan.
4. Mengurangi permeabilitas massa batuan dengan :
a. Menyemen.
b. Menyumbatsaluran-saluran dengan tailing yang telah
dihilangkan pasirnya atau dengan semen.
c. Menyumbat lubang pori-pori atau rekahan dengan lempung.
d. Melindungi daerah kerja dari aliran air dengan menyumbat
semua lubang pemboran eksplorasi, meninggalkan pilar-pilar pada
retakan untuk mencegah atau meminimumkan aliran masuk.
e. Mengalirkan air melalui adit.
c. Sistem Penyaliran Tambang Terbuka.
Air permukaan mengakibatkan erosi lereng pit, jalan angkut,
pengendapan dan pelunakan jalan angkut. Metode dasar pembuangan air
meliputi parit-parit pembuangan air pada permukaan dan pada bagian
dasar tambang, saluran horisintal, saluran vertikal atau metode
kombinasi.
Beberapa contoh metode penyaliran :
1. Metode Siemens
Pada setiap jenjang dari kegiatan penambangan dipasang secara
vertikal pipa ukuran 8, disetiap ujung bawah pipa tersebut diberi
lubang-lubang. Bagian ujung ini masuk ke dalam lapisan akifer,
sehingga air tanah terkumpulpada bagian ini dan selanjutnya dipompa
keatas dan dibuang keluar daerah penambangan.
2. Metode Elektro Osmosis
Bilamana lapisan tanah terdiri dari lempung, maka pekerjaan
pemompaan sangat sulit dilakukan, maka dipakai cara elektro osmosis
Pada metode ini digunakan batang anoda serta katoda. Bila elemen
ini dialiri listrik maka air pori yang terkandung dalam batuan akan
mengalir menuju katoda yang kemudian terkumpul dan dipompa
keluar.
3. Metode Pemotongan Air Tanah
Metode ini biasanya digunakan untuk mengamati kondisi air tanah,
dimana lapisan tanah yang digali sampai sebatas akifer. Dengan
terpotongnya aliran air tanah ini maka daerah hilir akan menjadi
kering. Lubang galian ditimbun kembali dengan material yang kedap
air atau dengan cara disemen.
2. HIDROLOGI
a. Daur Hidrologi
Besarnya komponen-komponen daur hidrologi sangat berbeda-beda
dari satu ke lain daerah. Beberapa daerah mempunyai curah hujan
yang kecil tetapi mudah menimbulkan banjir pada permukaan,
menaikkan tingkat kelembaban dan mudah merembes ke massa tanah yang
lebih dalam. Bagian daur hidrologi yang berhubungan dengan
presipitasi pada massa tanah pada dasarnya mempuyai 3 komponen
utama :
1. Infiltrasi ke dalam tanah dan perkolasi ke tingkat yang lebih
dalam di dalam
tanah yang menghasilkan penyimpanan air tanah.
2. Limpasan air permukaan dan aliran bawah perukaan tanah ke
sungai-
sungai.
3. Penguapan lengas tanah dan oleh tanaman.
b. Curah Hujan
Besarnya curah hujan dinyatakan dalam mm, yang berarti jumlah
air hujan yang jatuh pada satu-satuan luas. Curah hujan 1 mm
berarti 1 liter per m2 Derajat curah hujan dinyatakan dalam curah
hujan per satuan waktu dan disebut Intensitas Hujan .
c. Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses merembesnya air ke dalam tanah.
Kapasitas infiltrasi air hujan dari permukaan ke dalam tanah sangat
bervariasi yang tergantung pada kondisi tanah pada saat ini.
Disamping itu infiltrasi dapat berubah-ubah sesuai dengan
intensitas curah hujan. Kecepatan infiltrasi semacam ini disebut
laju infiltrasi. Sedangkan laju infiltrasi maksimum yang terjadi
pada kondisi tertentu disebut kapasitas infiltrasi. Faktor-faktor
yang mempengaruhi infiltrasi antara lain ialah : dalamnya genangan
diatas permukaan tanah dan tebal lapisan jenuh, kelembaban tanah,
penyumbatan ruang antara padatan didalam tanah oleh bahan yang
halus, pemampatan oleh manusia atau hewan, struktur tanah, vegetasi
dan udara yang terdapat di dalam tanah.
d. Limpasan
Faktor yang mempengaruhi limpasan dapat dibagi dalam 2 kelompok
yaitu faktor meteorologi dan faktor fisik daerah pengaliran.Yang
termasuk dalam faktor meteorologi adalah : jenis presipitasi,
intensitas curah hujan, lama hujan, distribusi curah hujan,
kelembaban tanah suhu dan angin. Sedangkan yang termasuk faktor
fisik daearah pengaliran adalah : luas daearh, tata guna lahan,
keadaan topografi, jenis tanah dan saluran penyaliran.
2. AIR BAWAH PERMUKAAN
a. Air Tanah dalam Batuan
Akumulasi air dan kapasitas transport dari suatu formasi
ditentukan oleh porositas. Porositas adalah sebagai perbandingan
volume pori-pori terhadap volume total. Ada dua jenis porositas
yaitu :
Porositas primer, yaitu porositas yang telah ada pada waktu
pembentukan dan konsolidasi batuan.
Porositas sekunder, yaitu porositas yang dihasilkan dari tekanan
tektonik yang menyebabkan retakan dan saluran-saluran karena
pelarutan yang membentuk jalur-jalur aliran.
Porositas menentukan kapasitas memuat atau mengantarkan air
(permeable) dari suatu formasi batuan.
Batuan vulkanik mempunyai porositas primer yang sangat rendah,
tetapi rekahan-rekahan dan joint serta bidang-bidang perlapisan
adalah saluran utama dari gerakan air pada zona ini. Permeabilitas
akan sangat ditentukan dan tergantung pada tingkat
keretakannya.
b. Kualitas Air
Dinyatakan dalam istilah kuantitas dan jenis-jenis garam yang
larut didalamnya. Pentingnya faktor-faktor tersebut karena alasan
sebagai berikut :
Kerusakan pada peralatan penyaliran karena korosi.
Efek yang merugikan pada peralatan tambang.
Kerusakan pada sistem penyangga dalam tambang.
Dari aspek lingkungan dengan memompakan sejumlah besar air ke
sistem
penyaliran umum daerah tersebut.
Pada umumnya korosi bertambah dengan berkurangnya nilai pH dan
bila pH turun < 6,5 sebaiknya dilakukan penyelidikan.
c. Sumber Air Tanah
Hampir semua air tanah adalah dibentuk dari presipitasi. Air
yang terdapat dalam batuan selama pembentukannya dan terjebak
didalamnya sering berkadar garam tinggi. Presipitasi air menjadi
air tanah dengan infiltrasi dan perkolasi dan mengisi kembali air
tanah yang ada didaerah dimana muka air tanahnya tinggi. Tanah yang
permeabilitasnya tinggi dan batuan kartstik cenderung mempunyai
laju pengisian kembali yang tinggi. Di daerah dimana muka air tanah
sangat dalam (puluhan meter), sedikit atau tak ada pengisian yang
dapat diharapkan dengan cara perkolasi secara langsung. Didaerah
seperti ini rembesan dari danau-danau dan sungai-sungai dalah
satu-satunya sumber pengisian kembali air. Daerah-daerah oleh
aliran bawah tanah melalui akifer-akifer yang sangat porous.
d. Gerakan air tanah
Gerakan air tanah dalam tanah dan batuan dapat dirumuskan oleh
Darcy sebagai berikut :
Q = A . k . I
Dimana :Q = Volume laju aliran.
A = Luas penampang daerah melalui mana aliran terjadi.
i = Hidruolik gradient
k = koefisien permeabilitas
3. SALURAN AIR ( PARITAN )
Saluran air (paritan) digunakan untuk mengalirkan air dari
tempat elevasi tinggi ke tempat elevasi yang lebih rendahdengan
memanfaatkan gaya gravitasi.
Rencana pembuatan saluran yang dilakukan dapat diperhitungkan
dimensinya berdasarkan debit air yang dilewatinya.
Dimensi saluran dapat ditentukan dengan persamaan yang
dikemukakan oleh MANNING, yaitu :
1
A5/3 S2/3
Q =
R2/3 S1/2 A atau Q = n
n P2/3Keterangan :
n = Koefisien kekasaran dinding saluran
S = Kemiringan saluran (%)
Q = Debit air (m/menit)
A= Luas penampang basah
R= Jari-jari hidrolik = A/P
P= Keliling basah
Dimensi penampang yang paling efisien, yaitu dapat mengalirkan
debit yang maksimum untuk suatu luas penampang basah yang tertentu
P minimum.
Dimensi penampang yang paling efisien untuk beberapa bentuk
penampang saluran air adalah sebagai berikut :
I. Penampang segitiga
Sudut tengah = 900 z = 1
A = h2P = 2 h ( 2 h
R = (((
2 ( 2
II. Penampang segiempat
B = 2 h
A = 2 h2P = 4 h
R = h
III. Penampang trapesium
1
Q = 600z = (((
( 3
B = 2 ( (z 2 + 1 z)h
A = (B + zh) h
h
R = ((
2
4. SUMURAN (SUMP)
Sumuran berfungsi sebagai penampung air sebelum dipompa keluar
tambang. Dengan demikian, dimensi sumuran ini sangat tergantung
dari jumlah air yang masuk serta keluar dari sumuran. Jumlah air
yang masuk kedalam sumuran merupakan jumlah air yang dialirkan oleh
saluran-saluran, jumlah limpasan permukaan yang langsung mengalir
ke sumuran dan curah hujan yang jatuh di sumuran. Sedangkan jumlah
air yang keluar dapat dianggap sebagai kapasitas pompa, karena
penguapan tidak terlalu berarti.
Dengan melakukan optimasi antara input (masukan) dan output
keluaran maka dapat ditentukan dimensi sumuran.
5. PEMOMPAAN
Untuk mengalirkan cairan atau fluida dari suatu tempat ke tempat
lain, maka pompa harus mengatasi sejumlah head.
Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan cairan
atau fluida seperti yang direncanakan dapat ditentukan dari kondisi
instalasi pipa yang akan dilayani oleh pompa.
Untuk menentukan head total pompa digunakan persamaan :
Keterangan :
= Head total pompa (m)
= Head statis total (m)
= Merupakan perbedaan tinggi antara muka air disisi keluar
dengan di sisi isap. Tanda (+) dipakai apabila muka air disisi
keluar lebih tinggi dari pada sisi isap (m)
= Head dinamis, merupakan penjumlahan dari berbagai head
kerugian di dalam jaringan pipa (m)
Keterangan :
= Head kecepatan fluida /cairan (m)
V = Kecepatan aliran fluida/cairan (m/detik)
G = Percepatan gravitasi (9,8m/detik)
f =Koefisien kekerasan pipa
E. PERMASALAHAN DI LAPANGAN
Dengan membaca brosur dan laflet-laflet yang ada, permasalahan
di PT. . yang erat kaitannya dengan keadaan penyaliran tambang
bawah tanah adalah :
Pengaliran air akibat rembesan air tanah dari dalam tambang
belum optimal.
Luas saluran air belum sesuai dengan debit air yang
mengalir.
Belum terpasangnya pompa hisap untuk mengalirkan air dari dalam
tambang.
F. PEMECAHAN MASALAH
Melihat permasalahan yang ada di lapangan, maka dapat diambil
suatu metode pemecahan masalah yaitu sebagai berikut :
Didalam tambang perlu dibuat tempat penampungan air sementara
(sump).
Mengukur debit air dengan mengetahui kecepatan dan luas
penampang saluran air yang ada saat ini, sehingga dapat ditentukan
dimensi saluran yang sesuai.
Memasang pompa yang sesuai dengan kapasitasnya.
G. METODE PENELITIAN
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penyusun menggabungkan antara
teori dan kenyataan dilapangan, sehingga dari keduanya didapatkan
pendekatan masalah yang paling baik.
Adapun Urutan penelitian sebagai berikut :1. Studi literatur
Mempelajari literatur yang berhubungan dengan sistem penyaliran
tambang agar pembaca dapat memahami laporan tugas akhir yang
dibuat.
2. Pengamatan Lapangan
Pengamatan dilakukan tujuannya untuk mendapatkan pengertian dan
gambaran terhadap sistem penyaliran didalam tambang serta
keadaan-keadaan yang dapat mempengaruhi kuantitas air didalam
tambang.
3. Pengumpulan Data
Yang dimaksud disini adalah pelaksanaan untuk mendapatkan
data-data yang diperlukan dalam rangka penyusunan tugas akhir
ini.
4. Pengolahan Data
Usaha untuk menyusun data dalam suatu organisasi dan diolah
menurut statistik dan mengklasifikasikannya sesuai dengan
kegunaanya.
5. Analisa Hasil Pengolahan Data
Data yang telah diolah kemudian dianalisa untuk dibandingkan
dengan teori yang terdapat dalam literatur.
6. Kesimpulan
Proses ini merupakan penyimpulan yang didasarkan atas segala
data yang telah diolah dan dianalisa.
H. RENCANA JADWAL KEGIATAN PENELITIAN.
NoKegiatanWaktu (minggu)
12345678910
1.Pengajuan proposal
2.Pengamatan di lapangan
3.Pengambilan Data Primer & Sekunder
4.Pengolahan dan Analisa Data
5.Pembuatan Draft
F. RENCANA DAFTAR PUSTAKA
1. Kensaku Takeda, Suyono Sosrodarsono,Hydrologi untuk
pengairan, PT. Pradnya
Paramitha, Jakarta 1980
2. Rochmanhadi, Ir, Alat-alat Berat dan Penggunaanya, Departemen
Pekerjaan
Umum, 1989.
3. Rudi Sayogo Dr. Ir. MSc, Penirisan Tambang, Diktat Kursus
Pengawasan
Pertambangan. ITB, Bandung, 1990.
4. Sularso, Harvo Tahar, Pompa dan Kompresor, PT. Pradnya
Paramitha, jakarta.
5. Winardjo,K.S, Penirisan Tambang, Kursus Perencanaan Tambang,
Dirjen
Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Usaha Pertambangan,
Bandung,
1994.
6. Winarjo, K.S, Pengantar Penirisan Tambang, Kursus Perencanaan
Tambang,
Dirjen Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Tenaga
Pertambangan,
Bandung,1994
J. RENCANA DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
Bab
I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Tujuan Penelitian
C. Permasalahan
D. Penyelidikan Masalah
E. Hasil
II. TINJAUAN UMUM
A. Lokasi dan Kesampaian Daerah
B. Keadaan Topografi
C. Iklim dan Curah Hujan
D. Keadaan Geologi
E. Sistem penambangan
III. DASAR TEORI
A. Paritan
B. Sumuran
C. Pompa
IV. SISTEM PENYALIRAN TAMBANG
A. Sistem Penyaliran Saat Ini
B. Rancangan Sistem Penyaliran
V. PEMBAHASAN
A. Paritan dan Sumuran
B. Pemompaan
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
_977161612.unknown
_977162233.unknown
_977162826.unknown
_977163556.unknown
_977162854.unknown
_977162616.unknown
_977161760.unknown
_977162021.unknown
_977161694.unknown
_977160120.unknown
_977160420.unknown
_977156875.unknown
_977159997.unknown