Tugas Besar Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kegiatan penambangan adalah kegiatan yang padat modal dan padat teknologi. Perlu adanya perencanaan yang sangat matang untuk pembukaan lahan tambang. Dimulai dari kegiatan prospeksi, eksplorasi, development, eksploitasi, dan penjualan. Setelah dilakukannya eksploitasi, kita harus memperhatikan apa itu yang dinamakan limbah tambang atau air asam tambang yang menggenangi area tambang, baik itu tambang terbuka (open pit mining) ataupun tambang bawah tanah (underground mining). Kalimantan Selatan merupakan kawasan yang kaya akan sumberdaya alam, baik sumber daya alam hayati maupun non hayati. Dimana sumberdaya alam tersebut merupakan aset besar yang perlu dipergunakan atau dimanfaatkan dengan sebaik- baiknya untuk kemakmuran dan kesejahteraan penduduk. Salah satu kegiatan dalam pemanfaatan sumber daya alam yang terbesar ada di Kalimantan Selatan adalah bidang pertambangan yang merupakan Nama : AZHAR HANAFI Nim : H1C109010 Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kegiatan penambangan adalah kegiatan yang padat modal dan
padat teknologi. Perlu adanya perencanaan yang sangat matang untuk
pembukaan lahan tambang. Dimulai dari kegiatan prospeksi, eksplorasi,
development, eksploitasi, dan penjualan. Setelah dilakukannya eksploitasi,
kita harus memperhatikan apa itu yang dinamakan limbah tambang atau
air asam tambang yang menggenangi area tambang, baik itu tambang
terbuka (open pit mining) ataupun tambang bawah tanah (underground
mining).
Kalimantan Selatan merupakan kawasan yang kaya akan
sumberdaya alam, baik sumber daya alam hayati maupun non hayati.
Dimana sumberdaya alam tersebut merupakan aset besar yang perlu
dipergunakan atau dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya untuk
kemakmuran dan kesejahteraan penduduk. Salah satu kegiatan dalam
pemanfaatan sumber daya alam yang terbesar ada di Kalimantan Selatan
adalah bidang pertambangan yang merupakan salah satu sektor
penyumbang devisa negara yang cukup besar.
Daerah Banjarbaru merupakan salah satu daerah di Kalimantan
Selatan yang mempunyai potensi dalam bidang Pertambangan. Banyak
aktivitas yang berkaitan dengan Pertambangan tetapi tidak diimbangi
dengan penerapan praktek penambangan yang baik (Good Mining
Practice), hingga banyak bekas lahan tambang yang dibuat oleh PETI
(Penambang Tanpa Izin) terbengkalai dan tergenang oleh air asam karena
tidak adanya reklamasi, salah satunya daerah Cempaka oleh sebab itu
perlu ada tindakan untuk mengelola daerah tersebut. Pengelolanya yaitu
dengan cara memindahkan air asam dalam lahan bekas tambang dengan
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 1
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
instalasi / pemasangan pompa dan pipa yang tepat untuk dikelola sehingga
aman bagi lingkungan.
Aspek-aspek yang diperlukan dalam membuat rancangan instalasi
pipa pembuangan air asam tambang tersebut, yaitu :
a. Aspek topografi
- Peta, elevasi
- kontur tanah, luas tanah
b. Aspek hidrologi
- data curah hujan
- Debit
c. Aspek hidrolika
- Saluran (al : pipa, panjang pipa, diameter pipa dll)
- Saluran terbuka
d. Aspek perancangan
- gambar
- Rancangan anggaran biaya / cost
- tender
e. Aspek pemasangan
f. Aspek perawatan
Hasil tambang seakan menjadi suatu komoditi yang tidak bisa tidak
kita hiraukan karena kenyataannya dari hal yang mungkin tidak begitu kita
sadari, peranan hasil-hasil tambang sangatlah besar. Industri-industri yang
bergerak dalam bidang pertambangan mempunyai ciri khas yaitu
mengubah bentang alam dari keadaan semulanya. Hal tersebut tidak dapat
dihindari karena bahan galian yang akan di ambil berada dibawah
permukaan bumi.
Citra dunia pertambangan saat ini sudah begitu kelam. Semua sisi
positif dari kegiatan ini seakan hilang tertutup oleh permasalahan
kerusakan lingkungan yang begitu di gembar-gemborkan. Aspek
lingkungan merupakan salah satu aspek yang terpengaruh oleh kegiatan
pertambangan.
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 2
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Kegiatan pertambangan sendiri pasti selalu di awali dengan
pembukaan lahan, karena cadangan bahan galian umumnya berada di
lokasi terpencil seperti pedalaman bahkan terkadang hutan lindung.
Minimal perubahan struktur susunan hutan pasti akan mengalami
perubahan setelah aktivitas penambangan di lakukan. Salah satu yang
menjadi sorotan besar adalah masalah buangan limbah dan genangan cair
hasil aktivitas pertambangan.
Adanya lubang-lubang bukaan bekas pertambangan yang
mempengaruhi stuktur morfologi disekitarnya, serta air tambang yang
menggenangi lubang akibat adanya rembesan air bawah dan air hujan.
Selain mempengaruhi lingkungan, adanya air yang menggenangi tambang
juga mempengaruhi proses kegiatan pertambangan itu sendiri, karena
proses produksi bahan galian tidak dapat dilakukan.
Lubang bukaan tambang menyebabkan terganggunya proses
penambangan, karena adanya air yang menggenang. Air tersebut juga
dapat menyebabkan kerusakan pada ekosistem di sekitarnya, karena
bercampur dengan material-material yang berbahaya, seperti adanya
Mercury (Hg) pada tambang emas. Oleh karena itu, air tersebut harus
dibuang atau di pompa keluar dari areal bukaan tambang dan selanjutnya
harus dilakukan uji saring untuk menyatakan air buangan tersebut telah
aman. Untuk mengalirkan air pada areal bukaan tambang tersebut
diperlukan suatu sistem pemompaan yang terencana dengan baik dan
efesien.
Gambar 1.1. Lokasi Penambangan Terbuka
Yang merubah morfologi
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 3
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Gambar 1.2. Lokasi Penambangan yang tidak lepas
Dengan air asam tambang
1.2 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari laporan ini adalah :
1. Memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida.
2. Memahami pengaplikasian mata kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin
Fluida dengan pertambangan.
3. Mengetahui cara merancang penginstalisasian pipa sesuai dengan teori
yang sudah didapat dari perkuliahan Pengetahuan Teknik dan Mesin
Fluida.
4. Mengetahui bagaimana merancang instalasi pemipaan yang efektif
dalam pembuangan sump bekas tambang terbuka.
5. Mengurangi dampak negatif yang timbul akibat air asam pada tambang
dan menganalisa masalah di ddunia pertambangan.
1.3 Letak / Keadaan Geografis
Kabupaten Banjar yang terletak antara 2o 49’ 55” - 3o 43’ 38” pada
garis Lintang Selatan dan 114o 30’ 20” hingga 115o 35’ 37” pada Bujur
Timur. Dan terbagi menjadi 17 kecamatan, dengan 288 desa / kelurahan.
Ketinggian wilayah Kabupa ten ini berkisar antara 0–1.878 meter dari
permukaan laut (dpl). Pada umumnya tanah di wilayah ini bertekstur halus
(77,62%) yaitu meliputi tanah liat, berlempung, ber-pasir dan berdebu
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 4
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Sementara 14,93 % bertekstur sedang yaitu jenis lempung, berdebu, liat
berpasir, sisanya 5,39 % bertekstur kasar yaitu pasir berlempung, pasir
berdebu.
Daerah Banjar memiliki morfologi pegunungan dan perbukitan
bergelombang dengan ketinggian antara 200-600 m dpl. yang dikenal
sebagai Pegunungan Bobaris. Satuan morfologi lainnya adalah dataran
rendah berupa padang alang-alang, dataran aluvial dan rawa-rawa.
Daerah Banjar berada pada bagian barat daya busur Pegunungan
Meratus dan disusun oleh batuan dasar Komplek Ultrabasa (Mub) dan
Batuan Metamorf (Mm) berumur Jura (Sikumbang dan Heryanto, 1994).
Batuan ultrabasa (harsburgit, piroksenit dan serpentinit) dan batuan
metamorf (sekis, filit dan kuarsit) tersebar di sepanjang Peg. Bobaris dan
Peg. Meratus dan di beberapa tempat diterobos oleh Gabro (Mgb) berumur
Kapur. Diatas batuan dasar ini dijumpai berbagai formasi batuan,
diantaranya Formasi Manunggul (Kapur), Formasi Tanjung (Eosen),
Formasi Berai (Miosen Awal), Formasi Warukin (Miosen Tengah –
Miosen Akhir) dan Formasi Dahor (Plio-Plistosen). Bagian paling atas
berupa endapan kuarter.
Kawasan tambang PT. Putra Perkasa Abadi yang merupakan galian
A menjadi areal pengamatan atau tinjauan penulis dalam perancangan pipa
pengaliran air sump terletak di kecamatan Pengaron atau tepatnya yang
berada di desa Sungkai, yang mana secara administrasi daerah tersebut
berada di kawasan pemerintahan kota Pengaron, merupakan kawasan
dengan kondisi alam berupa dataran dan berbukit-bukit. Secara geografis
PT. Putra Perkasa Abadi salah satu KP-nya yang dilakukan pengamatan
yaitu terletak pada :
Titik Pertama terletak di S 3o 14’ 00.0” E115o 06’ 00.0’’
Titik kedua terletak di S 3o 14’ 00.0” E115o 08’ 00.0”
Titik ketiga terletak di S 3o 15’ 00.0” E115o 08’ 00.0”
Titik keempat terletak di S 3o 15’ 00.0” E115o 06’ 00.0”
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 5
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Keterangan : : Kota Banjarmasin & Banjarbaru
: Jalan Propinsi: Jalan Rakyat: Batas KP
Gambar 1.3. Batas Wilayah Tambang
Dan posisi daerah tersebut batasan langsung dengan:
a. Sebelah utara dengan Kota Marabahan dan Kabupaten Hulu
Sungai Selatan.
b. Sebelah selatan dengan Kabupaten Barito Kuala dan Banjar
Masin Ibu Kota Kalimatan Selatan.
c. Sebelah timur dengan Kabupaten Tapin.
d. Sebelah barat dengan Astambul.
Kawasan pertambangan yang menjadi lokasi pengamatan dan
penelitian dalam perancangan saluran pipa sump ini berjarak kurang lebih
49,3 kilometer dari pusat pemerintahan kota Banjarbaru. Dan kurang lebih
74,3 kilometer dari ibu kota Kalimatan Selatan yaitu Banjarmasin yaitu
kurang lebih 60 menit jika menggunakan motor menuju lokasi tambang
yang dikelola kegiatan pertambangannya telah mulai dirintis semenjak 7
tahun yang lalu, dengan luas areal tambang yang tersedia 685 Ha namun
yang prospek untuk ditambang hanya sekitar 475 Ha saja, tetapi lokasi
yang diamati yaitu adalah kawasan pit Maharani yang luasanya kurang
lebih sekitar 9 Ha dan sekarang sudah pada tahap rehabilitasi dan
reklamasi.
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 6
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
1.4 Keadaan Penduduk
Kecamatan Banjar termasuk ke dalam wilayah pemerintahan
Kabupaten Banjar, Kalimantan Selatan. Sebagian besar mata pencaharian
penduduk didaerah ini adalah Penambang Intan Tradisional, namun ada
juga yang berusaha sebagai petani sawah, dan perkebunan, sedangkan
lainnya sebagai pegawai, pedagang dan buruh.
Berdasarkan data yang tecatat pada Badan Pusat Statistik
Kabupaten Banjar, jumlah rumah tangga pada pertengahan tahun 2006
mencapai 130.390 RT, dengan jumlah penduduk 464.148 orang yang
terdiri dari 238.162 lakilaki dan 225.986 perempuan, dengan sex ratio 105
yang berarti hampir tidak ada perbedaan jumlah menurut jenis kelamin.
Jumlah penduduk terbanyak berada di Kecamatan Martapura dengan
kepadatan 2.042 penduduk per kilometer persegi. Dibanding tahun
sebelumnya, kecamatan Martapura mengalami kenaikan jumlah penduduk.
Hal ini ditandai dengan meningkatnya angka kepadatan penduduk, pada
tahun 2005.
Tabel. 1.1. Luas Kecamatan, Populasi Penduduk,
dan Kepadatan penduduk per km2 Kecamatan Banjar
Pertengahan Tahun 2008
Kecamatan Luas Area
(km2)
Populasi
Penduduk
Kepadatan
Penduduk per
km2
Aluh-Aluh 82,48 29 706 360
Gambut 129,30 31 224 241
Martapura 42,03 85 827 2 042
Astambul 216,50 33 072 153
Beruntung Baru 61,42 13 731 224
Kertak Hanyar 81,30 43 383 534
Sungai Tabuk 147,30 48 595 330
Martapura Timur 29,99 27 056 902
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 7
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Martapura Barat 149,38 16 930 113
Karang Intan 215,35 28 453 132
Aranio 1 166,35 8 201 7
Sungai Pinang 458,65 13 789 30
Peramasan 560,85 3 120 6
Pengaron 433,25 14 908 34
Sambung Makmur 134,65 9 508 71
Mataraman 148,40 22 180 149
Simpang Empat 611,30 34 465 56
Jumlah 4 668,50 464 148 99
Sumber/Source : Badan Pusat Statistik Kabupaten Banjar Statistics of Banjar Regency
Gambar 1.4. Wilayah permukiman masyarakat sekitar
lokasi tambang
1.5 Bahan Galian
Bahan galian yang cukup baik dan bervariasi, meliputi mineral
logam (emas, besi, kromit, nikel, mangan dan platina), mineral industri
(intan, lempung, kaolin, pasir kuarsa, batugamping, marmer dan batuan
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 8
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
beku), batubara dan gambut. Sebagian bahan galian ini telah ditambang
baik oleh masyarakat secara tradisional maupun pengusaha swasta.
Emas dan tembaga terdapat di daerah Bunglai, Kec. Aranio
berasosiasi dengan urat kuarsa berarah umum N270oE dan N45oE dengan
kemiringan 45o-50o dengan ketebalan 25-60 cm, yang menerobos peridotit
(Palmadi, dkk., 2001). Emas aluvial terdapat di daerah Peramasan, Rantau
Nangka dan Sumber Harapan dan Pakutik (Pengaron). Mineralisasi Fe, Ni
dan Cr berasosiasi dengan dunit, serpentinit dan peridotit tersebar di jalur
Peg. Bobaris dan Meratus.
Intan dan berbagai jenis batu mulia lainnya terdapat pada endapan
aluvial sungai purba Formasi Martapura (Qpm) dan pada batuan
konglomerat Formasi Manunggul. Berdasarkan lokasi, karakteristik
litologi, framen batuannya, endapan pembawa intan dikelompokkan dalam
3 jenis, yaitu endapan darat, sungai dan rawa-rawa. Pada endapan darat,
intan terdapat pada wilayah berjarak lebih dari 50 meter dari aliran sungai
aktif (misalnya Simpang Empat dan Cempaka) dimana intan berasosiasi
dengan aluvial purba.
Batubara terdapat pada lapisan batuan 9ediment Formasi Tanjung
berumur Eosen dan tersebar di Kecamatan Astambul, Mataraman,
Simpang Empat, Sungai Pinang, Pengaron dan Karang Intan dengan
jumlah sumber daya sebesar 2817597 ton (hipotetik) dan 760839 ton.
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 9
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
BAB II
ASPEK DALAM PERANCANGAN INSTALASI
2.1 Aspek Topografi
2.1.1 Luas Area Tambang
Lokasi tambang yang menjadi pengamatan adalah tambang
bahan galian strategis dari PT. Putra Perkasa Abadi lokasi tersebut
berada di kecamatan Pengaron atau tepatnya di desa Desa Sungkai
Km.71. Berdasarkan informasi yang didapatkan PT. Putra Perkasa
Abadi tambang tersebut, data luas lokasi tambang seluas 9 hektar
atau 90.000 m2. Namun secara keseluruhan tambang yang ada
kecamatan Pengaron seluas 120 hektar.
Pada lokasi yang diamati salah satu luas areal sump pada
PT. Putra Perkasa Abadi itu yang tergenang air (sump) seluas
2.500 m2 dengan kedalaman genangan air sedalam 1,5 m. Dengan
areal bukaan seluas 1 Ha atau 10.000 m2.
Gambar 2.1. Potensi Batubara Di Kalsel
2.1.2 Kontur Tanah
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 10
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Secara garis besar, areal penambangan berada pada satuan
geomorfologi. Bila diperhatikan struktur bentang alam yang terbentuk
di daerah ini dapat dikatakan bahwa areal ini terletak pada satuan
peralihan antara dataran menuju perbukitan rendah dari rangkaian
pegunungan Meratus yang ada di sebelah timurnya. Pada wilayah
dataran pada umumnya terdiri dari bahan endapan kwarter.
Gambar 2.2. Lokasi Pengamatan
Gambar 2.2. Topografi Disekitar Pengamatan
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 11
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Gambar 2.3. Peta Topografi Daerah Banjar
2.1.3 Elevasi Permukaan Tanah
Daerah penambangan batubara PT. Putra Perkasa Abadi
berada di kabupaten Banjar kecamatan Pengaron di desa Sungkai
ini merupakan daerah yang didominasi oleh dataran dan perbukitan
yang sedang-landai dengan elevasi sekitar 15o-35o, sedangkan
untuk bukaan tambang sendiri elevasinya sekitar 40o.
Keadaan topografi suatu wilayah (khususnya elevasi
permukaan tanah) akan mempengaruhi atau dapat mencirikan dari
keadaan kemampuan atau kapasitas dari material-material yang ada
di tempat tersebut (tanah) untuk menampung jumlah air yang
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 12
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
menerobos masuk atau meresap, baik melalui permukaan tanah
maupun yang berasal dari bawah lapisan tanah tersebut. Untuk
lahan yang miring biasanya cenderung akan mempunyai cadangan
atau tampungan air yang lebih sedikit daripada lahan yang relatif
datar, karena air akan lebih cepat mengalir menjadi aliran
permukaan dan hanya sedikit yang mengalami infiltrasi, dengan
kata lain kehilangan air di lahan miring akan lebih besar.
2.2 Aspek Hidrologi
2.2.1 Data Curuh Hujan
Dalam perencanaan suatu sistem drainase, penggunaan
data curah hujan antara lain dapat digunakan untuk perhitungan
dimensi saluran, baik yang tertutup maupun yang terbuka. Hal ini
karena hujan merupakan komponen yang sangat penting dalam
analisa hidrologi pada perencanaan debit untuk menentukan
dimensi saluran drainase tersebut.
Daerah Banjar memiliki morfologi pegunungan dan
perbukitan bergelombang dengan ketinggian antara 200-600 m dpl.
Satuan morfologi lainnya adalah dataran rendah berupa padang
alang-alang, dataran aluvial dan rawa-rawa.
Tebalnya hujan pada setiap tempat dapat diketahui dengan
pengukuran curah hujan. Alat pengukur hujan disebut alat penakar
hujan. Di seluruh Indonesia pada saat ini terdapat lebih kurang
4000 unit alat penakar hujan. Alat pengukur curah hujan biasa
berfungsi untuk mengukur jumlah hujan yang jatuh selama 24
jam pada suatu gelas ukur. Sedangkan alat pancatat hujan otomatis
mencatat jumlah curah hujan pada kertas pencatat yang setiap hari
atau minggunya diganti dengan baru.
Suhu udara di suatu tempat ditentukan oleh tinggi rendahnya
tempat terhadap permukaan laut dan jaraknya dari pantai.
Berdasarkan pemantauan Badan Meteoro-logi dan Geofisika
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 13
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Banjarbaru pada tahun 2010, suhu udara di Kabupaten Banjar rata-
rata berkisar antara 27,5oC sampai 28oC. suhu tahunan rata-rata
terendah 200 C terjadi bulan Agustus dan tertinggi pada suhu 35,30
C terjadi pada bulan Oktober dengan kelembaban udara 70 – 90 %
dan kecepatan angin berkisar antara 20 – 34 km/jam.
Curah hujan di suatu tempat dipengaruhi oleh keadaan
iklim, keadaan topograpi dan perputaran/pertemuan arus udara.
Curah hujan yang disajikan pada tabel menunjukkan bahwa rata-
rata curah hujan selama tahun 2010 tercatat rata-rata 236,64mm,
dengan jumlah terendah terjadi pada bulan Mei (54,4mm) dan
tertinggi terjadi pada bulan Maret (554,3mm).
Untuk lebih jelasnya keadaan curah hujan di daerah
Banjarbaru, dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 2.1. Curah Hujan Wilayah Kabupaten Banjar,
tahun 2010
No BulanJumlah Curah hujan
(mm)
Rata-rata
(mm)
1 Januari 271,8 24,0
2 Februari 239,9 21,0
3 Maret 554,3 20,0
4 April 241,2 10
5 Mei 54,4 3
6 Juni 259,5 14
7 Juli 143,8 7,2
8 Agustus 82,8 22
9 September 60,4 15
10 Oktober 75,7 24
11 November 287,8 25
12 Desember 391,9 15,1
Jumlah 2601.3 200,3
Rata -rata 236,64 16,69
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 14
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Sumber : Stasiun Klimatologi Banjarbaru
2.2.2 Data Debit Air
Debit adalah laju aliran sungai (dalam bentuk volume air)
yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan
waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam
satuan meter kubik per detik (m3/s).
Genangan air yang sering tibul pada lubang bukaan
tambang, muncul akibat adanya resapan atau rembesan air dari
dinding lubang bukaan dan juga ditambah dengan masukan dari air
hujan yang terjadi disaat musim penghujan.
Sumber air yang masuk dan menggenangi lubang bukaan
tambang (sump) berasal dari :
Debit air hujan langsung yang masuk ke dalam sump
Debit limpasan air hujan
Rembesan air bawah permukaan tanah.
Tabel. 2.2.
HARGA KOEFISIEN LIMPASAN
Kemiringan Tutupan Koefisien limpasan
< 3 %
Sawah, Rawa
Hutan, Perkebunan
Perumahan dengan kebun
0,2
0,3
0,4
3 – 15 %
Hutan, Perkebunan
Perumahan
Tumbuhan yang jarang
Tanpa tumbuhan
0,4
0,5
0,6
0,7
> 15 % Hutan
Perumahan, Kebun
0,6
0,7
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 15
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Tumbuhan yang jarang
Tanpa tumbuhan, Daerah
tambang
0,8
0,9
Wilayah Pengaron termasuk di wilayah dataran rendah
yang landai hingga berombak yang topografinya terdiri atas hutan (
Sehingga koefisien limpasan untuk daerah ini adalah 0,6).
Bentangan daerah ini memanjang dari Timur ke Barat dengan lebih
melebar di bagian Barat yang terdiri dari rawa-rawa dan daerah
aliran sungai, muara sungai dan Pantai Laut Jawa. Curah hujan
tertinggi tahun 2006 pada bulan Desember 2006 sebanyak 408,4
mm/21 hari.
Rumus Menghitung Debit Air Limpasan, yaitu :
Keterangan :
C : Koefisin Limpasan
Q = 0,00278 x C I A I : Intensitas Hujan (mm/Jam)
A : Luas Wilayah (ha)
Dengan menggunakan rumus diatas dapat dicari besarnya debit
pada lokasi penambangan, desa Sungkai, Kecamatan Pengaron,
Kalimantan Selatan adalah :
Untuk Sump
Diketahui : C = 0,6
I = 408,4 mm/ 21 hari = 408,4 mm/504 jam
A = 1 Hektar Area = 10.000 m2
Ditannya : Q ..........?
Penyelesaian :
Q = 0,00278 C I A
= 0,00278 x 0,6 x 408,4/504 x 1
= 0,00278 x 0,6 x 0,8103 x 1
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 16
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
= 1,3516 x 10-3 m3/s
Jadi besarnya debit air limpasan pada sump 1 di lokasi penambangan,
desa Sungkai Kecamatan Pengaron adalah 1,3516 x 10-3 m3/s.
2.2.3 Saluran Air yang Ada
1. Saluran terbuka
Saluran terbuka memiliki jenis-jenis saluran dengan suatu
persoalan kedudukan saluran dalam berbagai segi rupa. Dalam
batasan topografi, jalur saluran yang pasti ditentukan oleh
kemiringan yang dapat diterima. Kemiringan yang berlebihan
dapat menyebabkan kecepatan yang cukup untuk menggerus
dasar dan sisi saluran. Saluran tanah umumnya berbentuk
trapesium dengan kemiringan sisi-sisinya ditentukan oleh
kestabilan bahan tebingnya.
Tabel. 2.3. Kecepatan Maksimum yang diizinkan dalam
Saluran dan Tabung
Tinggi jagaan harus disediakan di atas elevasi permukaan
air rencana sebagai kewaspadaan untuk menghadapi
penimbunan sedimen di dalam saluran.
Tabel. 2.4. Kemiringan tebing
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 17
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
2. Saluran tertutup
a) Pipa Isap Dalam merencanakan pipa isap tindakan
pengamanan berikut ini perlu diambil:
b) Hindari terjadinya penyimpangan aliran atau pusaran
pada nosel isap.
c) Pipa harus sependek mungkin dan jumlah belokan harus
sesedikit mungkin agar kerugian head dapat diperkecil.
d) Hindari terjadinya kantong udara di dalam pipa dengan
membuat bagian pipa yang mendatar agak menanjak ke
arah pompa dengan kemiringan 1/100 sampai 1/50. Jika
terjadinya kantong udara tak dapat dihindari sama sekali,
perlu disediakan cara untuk membuang udara.
e) Karena tekanan di dalam pipa biasanya lebih rendah dari
pada tekanan atmosfir, perlu dipakai cara menyambung
pipa yang tidak dapat menyebabkan kebocoran udara dari
luar ke dalam pipa isap.
f) Bila sebuah saringan atau katup isap akan dipasang maka
perlu disediakan cara untuk membersihkan kotoran yang
menyumbat. Hal ini dapat dilakukan
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 18
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Gambar 2.4. Tata Letak Pompa Volume Mendatar
Gambar 2.5. Penyimpangan Aliran
3. Pipa Keluar
a) Diameter pipa dan kecepatan Diameter pipa keluar atau
pipa penyalur harus ditentukan berdasarkan atas efisiensi
dan ekonomi pemompaan. Jadi, diameter pipa penyalur
tidak harus sama dengan diameter lubang keluar pompa.
Jika pipa sangat panjang, diameter pipa yang ekonomis
tergantung pada biaya pemeliharaan, ongkos daya pompa,
dan besarnya biaya instalasi.
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 19
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Gambar 2.6. Contoh Pemasangan Pipa
(b) Akhir pipa keluar Untuk pompa dengan head
rendah, ujung akhir pipa ke luar umumnya dibuat
terbuka, dengan arah hampir mendatar, di bawah
permukaan zat cair di tadah atas. Jika pompa akan
dipasang di atas permukaan air keluar, maka harus
dibuat pipa sifon dengan membengkokkan pipa
keluar ke bawah.
Perbandingan rumus energi untuk kedua tipe
aliran tersebut adalah :
Aliran pada saluran tertutup
h1 + = h2
+hf
Aliran pada saluran terbuka
h1 + = h2 + + hf
Pada perancangan instalasi pembuangan air asam tambang
(sump) ini kita menggunakan instalasi dengan saluran tertutup
mengingat karena debit air pada lubang galian ini kecil sehingga jenis
saluran tertutup sangat cocok pada lubang galian ini. Jadi dalam
rancangan instalasi pembuangan air asam tambang ini kita cukup
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 20
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
memakai pipa sebagai saluran pembuangannya dan juga biaya yang
kita keluarkan lebih kecil apabila kita menggunakan jenis saluran
tertutup.
2.3 Instalasi
2.3.1. Gambar Sump
Gambar 2.7. Lubang bukaan tambang yang tergenang air (sump)
2.3.2. Gambar Instalasi Pompa dan Pipa
Gambar 2.8. Rancangan SUMP
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 21
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Keterangan gambar :
= kolam /sump, water basin
= saringan
= pipa
= sambungan lurus
= sambungan elbow 900
= sambungan elbow 450
= katup
= pompa
= penumpu / penopang pipa
Tabel 2.5. Kesesuaian Ukuran Pipa Berdasarkan Debit Air Masuk
Debit air masuk maksimum (lt/min) Ukuran pipa peluap (mm)0 - 49 40
50 - 208 50209 – 378 65379 – 624 80
625 - 1.343 1001.344 - 2.422 1252.423 - 3.936 150
lebih dari 3.937 200
Sumber : Buku Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plambing, 1984
Dari tabel di atas, kita dapat menentukan ukuran pipa (untuk sisi isap) yang
sesuai untuk digunakan pada areal lubang bukaan ini (sump) yaitu sebagai
berikut.
Diketahui : Q = 1,3516 x 10-3 m3/s
Ditanyakan : Dpipa = ... ?
Jawab : Q = 1,3516 x 10-3 m3/s
= 1,3516 x 10-3 x 1.000 x 60
= 81,096 lt/min
Berdasarkan tabel di atas, untuk debit air sebesar 81,096
lt/min maka ukuran pipa yang sesuai untuk digunakan yaitu
berdiameter 50 mm (1,97 inci atau 2 inci).
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 22
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Untuk pipa, kita menggunakan pipa dengan diameter 2 inch
atau 0,0508 cm untuk sisi isap dan 1,5 inch atau 0,0381 cm untuk
sisi buang, hal ini dikarenakan debit limpasan lubang galian ini
cukup besar. Untuk pompa, kita terlebih dahulu harus menghitung
berapa kapasitas pompa yang diperlukan.
Untuk Sisi Isap Pompa
Diket : Q = 1,3516 x 10-3 m3/s
D 1 = 2 x 2,54 cm = 5,08 cm = 0,0508 m
Ditanya : V1 ?
Jawab :
A1 =
=
= 2,026 x 10-3
V1 =
=
= 0,667 m/s
Untuk Sisi Buang Pompa
Diket : Q 1 = 1,3516 x 10-3 m3/s
D2 = 1,5 x 2,54 cm = 3,81 cm = 0,0381 m
Ditanya : V2 ?
Jawab :
A2 =
=
= 1,1400 x 10-3
V2 =
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 23
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
=
= 1,185 m/s
a. Rancangan
Di dalam perencanaan masalah biaya, kita harus benar-benar
teliti, sehingga cost yang digunakan dalam pengolahan instalasi ini
tidak terlalu besar sehingga berpengaruh pada profit tambang yang
kita peroleh. Tentu saja hal ini bukan menjadi patokan utama,
kualitas material yang digunakan dalam pembangunan instalasi ini
tetap juga harus kita pertimbangkan. Apabila harga material tersebut
murah, tetapi kualitasnya jelek, hal ini malah memerlukan biaya
yang mahal (perawatan).
Untuk menghitung cost, terlebih dahulu kita menentukan
jenis pipa dan pompa yang akan kita gunakan. Untuk pipa, kita
menggunakan pipa dengan diameter 2 inch, hal ini dikarenakan debit
limpasan lubang galian ini cukup besar . Untuk pompa, kita terlebih
dahulu harus menghitung berapa kapasitas pompa yang akan
digunakan. Cuaca pada saat melakukan peninjauan berkisar pada
suhu 30 o C ( = 0,802 x 10 -6 m2/s )
Perhitungan Mayor Losses Pompa
Sisi Isap Pompa
Diket: V1 = 0,667 m/s
g = 9,81 m2/s
= 0,802 x 10 -6 m2/s
D1 = 2 inch = 0,0508 m
L1 = 24,5 m
Ditanya : HL ????
HL =
Re =
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 24
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
=
= 42.882,29
Aliran Turbulen
f =
=
= 0,022
HL =
=
= 0,022 x 482,28 x 0,02267
= 0,240 m
Sisi Buang Pompa
Diket : V2 = 1,185 m/s
g = 9,81 m2/s
= 0,802 x 10 -6 m2/s
D2 = 1,5 inch = 0,0381 m
L = 46 m
Ditanya = HL ????
Jawab :
HL =
Re =
=
= 56.294,87
Aliran Turbulen
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 25
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
f =
=
= 0,0205
HL =
=
= 0,0205 x 1207,35 x 0,07157
= 1,771 m
Perhitungan Minor Losses Pompa
Diketahui : V1 = 0,667 m/s
V2 = 1,185 m/s
g = 9,81 m2/s
f saringan = 0,4
f katup isap = 0,0916
f katup buang = 0,092
f elbow ( 90o) = 1,129
f elbow (45o) = 0,236
f sambungan lurus= 0,02
f reduser = 0,211875
Ditanyakan : hL ???
Jawab :
Sisi Isap
Saringan
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 26
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
hL =
=
= 9,070 x 10-3 m
Sambungan Elbow ( 90o )
hL =
=
= 0,0256 m
Sambungan Elbow ( 45o )
hL =
=
= 0,0107 m
Sambungan Katup
hL =
=
= 2,077 x 10-3 m
Sambungan Lurus
hL =
=
= 2,2680 x 10-2 m
Ʃ Sisi Isap = (9,070 x 10-3 + 0,0256 + 0,0107 + 2,077 x 10-3 + 2,2680 x 10-2m)
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 27
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
= 0,07013 m
Sisi buang
Reduser
hL =
=
= 0,01516 m
Sambungan Elbow ( 90o )
hL =
=
= 0,2424 m
Sambungan Elbow ( 45o )
hL =
=
= 0,03378 m
Sambungan Katup
hL =
=
= 6,5845 x 10-3 m
Sambungan Lurus
hL =
=
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 28
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
= 0,01288 m
Ʃ Sisi Buang = (0,01516 + 0,2424 + 0,03378 + 6,5845 x 10-3 +0,01288 )
= 0,31080 m
Head Total Pompa = Σ Mayor losses + Σ Minor Losses
= ( sisi isap + sisi buang) + ( Ʃ sisi isap + Ʃ sisi buang)
= (0,240 + 1,771) + (0,07013 + 0,31080)
= 2,39193 m
Perhitungan Persamaan Bernouli untuk Sump ke Settling Ponds
Diket : P/γ = 0 ( Diabaikan )
Z1 = 3,828 m
Z2 = 6,535 m
V1 = 0,667 m/s
V2 = 1,185 m/s
g = 9,81 m2/s
ΣHL = 2,3697005 m
Keterangan :
Z = Tinggi permukaan fluida sampai ke titik
tengah pompa
Ditanya : Hpump ?
Jawab :
Hpump =
=
= 0 + 2,707 + 0,0137818 +2,39193
= 5,1127118 m
Jadi pemilihan atau pemasangan pompa harus diatas 5,1127118 m
2.4 Rancangan Anggaran Biaya / Cost / Biaya Rancangan
Nama : AZHAR HANAFINim : H1C109010Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida 2011 29
Tugas BesarMata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin FluidaProgram Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam
Setelah mengetahui jenis pompa dan pipa yang sesuai untuk
digunakan di lokasi sump ini, maka selanjutnya kita dapat menghitung atau
memperkirakan biaya keseluruhan untuk pengadaan pipa dan pompa beserta
aksesorisnya, pemasangan pipa dan pompa beserta aksesorisnya, hingga
biaya tidak terduga biaya perawatan) seperti adanya kerusakan dari alat-alat
tersebut secara tiba-tiba.
a. Pompa
Pada perancangan instalasi pompa dan pipa ini menggunakan
pompa sentrifugal volut tegak, karena menyesuaikan atau mengikuti
referensi dari buku Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian, dan
Pemeliharaan, 1983 bahwa untuk memompa air limbah dan berlumpur
maka pompa yang sesuai adalah pompa volut tegak jenis sumuran kecil
dimana zat cair dari impeler secara langsung dibawa ke rumah volut.
Pompa volut yang digunakan pada instalasi ini adalah pompa
dengan merk dagang INTERDAB JET 501 AUTO sebanyak 1 unit.