ANALISA TEKNIK KEBUTUHAN ALAT MUAT DAN ANGKUT

PADA TAMBANG GAMPING PT. SEMEN

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Oleh :

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

1997

A. JUDUL

ANALISA TEKNIK KEBUTUHAN ALAT MUAT DAN ANGKUT

PADA TAMBANG GAMPING PT. SEMEN GRESIK (PERSERO)

JAWA TIMUR

B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL

Pada kegiatan penambangan keberadaan akan alat mekanis sangat dibutuhkan

guna menunjang keberhasilan penambangan itu sendiri disamping meningkatkan

efisiensi dan produktivitas. Walaupun demikian dalam penggunaan perlu dilakukan

perhitungan secara tepat, agar kemampuan alat dapat digunakan secara optimal serta

mempunyai tingkat efisiensi yang tinggi.

Sehubungan dengan hal tesebut, maka sekiranya perlu diadakan analisa teknik

terhadap kebutuhan alat muat dan angkut pada penambangan batu gamping di Kuari

PT. SEMEN GRESIK. Hal ini dikarenakan berdasarkan kenyataan yang ada

dilapangan masih sering terjadinya tidak keserasian kerja antara alat muat dan alat

angkut, dimana alat muat kerja secara terus menerus sedang alat angkut ada yang

antri dalam waktu yang cukup lama untuk menunggu giliran pemuatan.

Masalah yang dihadapi pada saat sekarang bagaimana mengupayakan agar

penggunaan alat muat dan angkut dapat diserasikan, sehingga penggunaannya dapat

di optimalkan dengan mendasarkan pada jam operasi yang tersedia saat sekarang

C. TUJUAN PENELITIAN

Untuk mengetahui kebutuhan alat muat dan angkut yang akan digunakan untuk

mencapai target yang diinginkan, mencari kombinasi dan berikut cara kerja alat

tersebut baik pemuatan maupun pengangkutan, sehingga dapat diketahui sejauh

mana efisiensi operasi tambang tersebut.

D. PERUMUSAN MASALAH

1. Mengetahui kebutuhan alat muat dan angkut yang digunakan pada operasi

penambangan dengan memperhatikan hal-hal yang berpengaruh terhadap

kebutuhan peralatan, yaitu kondisi lapangan, sifat material, iklim dan cuaca .

2. Mengombinasikan penggunaan alat muat dan angkut, yaitu untuk mencapai

keserasian kerja alat yang sangat ditentukan oleh pemilihan alat yang akan

digunakan. Untuk menentukan jenis alat yang akan dioperasikan perlu diketahui

endapan gamping yang akan digali, tinggi maksimum jenjang yang masih

diperbolehkan bagi endapan gamping. Setelah diketahui kita dapat menentukan

jenis peralatan yang akan digunakan ( Excavator Back Hoe sebagai alat muat dan

Dump Truck sebagai alat angkut ).

E. PENYELESAIAN MASALAH

I. Dasar Teori

Langkah-langkah dalam pemilihan alat-alat mekanis adalah :

1. Analisa tempat kerja

Medan kerja sangat berpengaruh sekali, karena apabila medan kerja buruk

akan mengakibatkan peralatan mekanis sulit untuk dapat dioperasikan secara

optimal. Kondisi suatu medan kerja tercipta oleh keadaan alam dan jenis

material yang ada didalamnya seperti ketinggian tempat kerja serta sifat fisik

dari material itu sendiri. Sifat fisik material berpengaruh besar terhadap peng -

operasian alat-alat, terutama dalam menentukan jenis alat yang akan

digunakan dan taksiran kapasitas produksinya serta perhitungan volume

pekerjaan. Beberapa sifat fisik material yang perlu diperhatikan dalam

pemilihan peralatan adalah :

a. Pengembangan dan penyusutan ( swell factor )

Pengembangan dan penyusutan material adalah perubahan yang berupa

penambahan atau pengurangan volume material, apabila material tersebut

diganggu dari bentuk aslinya ( digali, diangkut atau dipadatkan ). Untuk

menghitung swell faktor digunakan rumus 6)

- swell factor ( faktor pengembangan )

V insitu SF = x 100%

V loose

- shringkage factor (faktor penyusutan )

V compt Sh = ( 1 - ) x 100%

V loose

dimana :

V insitu = volume material dalam keadaan asli ( BCM )

V loose = volume material dalam keadaan lepas ( LCM )

V compt= volume material dalam keadaan padat (CCM)

b. Berat material

Berat adalah suatu sifat yang dimiliki oleh setiap material. Kemampuan

6) Angka menunjukkan daftar urut pustaka

alat mekanis untuk melakukan pekerjaan seperti mendorong,

mengangkat, menarik, mengangkut dan lainnya sangat dipengaruhi oleh

berat material tersebut. Pada umumnya setiap alat berat mempunyai

batasan kapasitas, volume tertentu. Berat material akan berpengaruh

trerhadap volume yang diangkat/didorong dan biasanya dihitung dalam

keadaan asli atau lepas.

c. Bentuk material

Bentuk material ini didasarkan pada ukuran butir material, yang akan

mempengaruhi susunan butir-butir material dalam suatu satu kesatuan

volume dan tempat. Material yang kondisi butirnya halus dan seragam

kemungkinan isinya sama dengan ruang yang ditempati, sedangkan

material yang berbutir kasar dan berbongkah-bongkah akan lebih kecil

dari nilai ruangan yang ditempati, hal tersebut terjadi karena material ini

akan membentuk rongga-rongga udara yang akan memakan sebagian

dari ruangan tersebut. Ukuran butir disini akan berpengaruh dalam

pengisian bucket.

d. Kohesivitas material

Kohesivitas material adalah daya lekat atau kemampuan saling mengikat

diantara butir-butir material itu sendiri. Material dengan kohesivitas

tinggi akan mudah menggunung. Jadi apabila material ini berada pada

suatrutempat, akan munjung. Volume material yang menempati ruangan

ini akan ada kemungkinan bisa melebihi volume ruangan. Kohesivitas ini

berhubungan dengan daya dukung tanah, dimana semakin tinggi

kohesivtas semakin tinggi pula daya dukung tanah.

e. Kekerasan material

Material yang keras akan lebih sukar untuk dikoyak, digali atau dikupas

oleh alat mekanis. Hal ini akan menurunkan produktivitas alat. Material

yang umumnya keras adalah batu-batuan (beku, sedimen atau metamorf )

f. Daya dukung tanah

Daya dukung tanah adalah kemampuan tanah untuk mendukung alat

yang berada diatasnya. Apabila suatu alat berada diatas tanah, maka alat

tersebut akan memberikan “Ground Pressure”, sedangkan perlawanan

yang akan diberikan tanah adalah “Daya Dukung”. Jika daya dukung

relatif lebih kecil maka alat tersebut akan terbenam. Daya dukung tanah

dapat dirumuskan sebagai berikut 8) :

q = c Nc + DNq + 1/2 BN

dimana :

q = daya dukung keseimbangan

B = lebar jejak ban luar alat

D = dalamnya jejak ban terhadap tanah

= berat isi tanah

c = kohesi

g. Keadaan jalan angkut

Pemilihan alat-alat mekanis untuk transportasi sangat ditentukan oleh

jarak yang dilalui. Fungsi jalan adalah untuk menunjang operasi tambang

terutama dalam kegiatan pengangkutan. Secara geometri yang perlu

diperhatikan dan dipenuhi dalam penggunaan jalan angkut7) :

- Lebar jalan angkut

Lebar jalan angkut minimum yang dipakai sebagai jalur ganda atau

lebih menurut “Aasho Manual Rural High-Way” pada jalan lurus

adalah :

L(m) = n . Wt + (n + 1)(1/2 . Wt)

dimana :

L(m) = lebar minimum jalan angkut ,m

n = jumlah jalur

W(t) = lebar alat angkut, m

- Lebar jalan angkut pada belokan

Lebar jalan angkut pada tikungan selalu lebih besar dari pada jalur

lurus. Untuk jalur ganda, lebar minimum pada tikungan dihitung

dengan mendasarkan pada :

i. Lebar jejak ban

Lebar juntai atau tonjolan alat angkut bagian depan dan belakang

saat membelok.

W = 2 ( U + Fa + Fb + Z ) + C

U + Fa + FbZ =

2

dimana :

W = lebar jalan angkut pada tikungan, m

U = jarak jejak roda, m

Fa = lebar juntai depan, m

Fb = lebar juntai belakang, m

Z = lebar bagian tepi jalan, m

C = total lateral clearance, m

ii. Jari-jari tikungan

Jari-jari tikungan jalan angkut berhubungan dengan konstruksi

kendaraan atau alat angkut yang digunakan, dimana jari-jari

lingkaran yang dijalani oleh roda belakang dan roda depan

berpotongan di pusat C dengan sudut sama terhadap sudut

penyimpangan roda depan.

W

R = Sin

dimana :

R = jari-jari tikungan jalan angkut, m

W= jarak antara poros depan dan belakang, m

= sudut penyimpangan roda depan (derajat )

h. Curah hujan dan waktu yang tersedia

Dalam memilih alat-alat mekanis harus diperhatikan pula adalah iklim

dan curah hujan, hal ini perlu untuk mengetahui sampai batasan mana

landasan kerja bila terkena air hujan akan rusak atau tidak, dan untuk

mengetahui jumlah hari kerja yang benar-benar tersedia didaerah

bersangkutan.

2. Penambangan

Penambangan yang dilaksanakan disesuaikan dengan kondisi yang ada,

misalnya letak endapan andesit, lebar jenjang, tinggi jenjang.

3. Jenis alat dan sistem kerja yang digunakan

Sistem kerja dan jenis alat yang digunakan disesuaikan dengan kondisi kerja

yang ada, karena jika tidak sesuai akan menyebabkan berkurangnya

produktivitas.

4. Memeperkirakan kapasitas produksi alat muat dan angkut

a. Kemampuan ideal

- Alat muat ( Excavator Back Hoe )

Qi = ( 60/Ct ) x Cm x F , BCM/ jam

- Alat angkut ( Dump truck )

Qi = ( 60/Ct ) x Cb x F , BCM

dimana :

Qi = kemampuan ideal

Cb = kapasitas bilah

Ct = waktu edar, menit

Cm= kapasitas mangkuk

F = faktor pengembangan

b. Kemampuan nyata

- Alat muat ( Excavator Back Hoe )

Qi = ( 60/Ct ) x Cm x F x Eu , BCM/jam

- Alat angkut ( Dump truck )

Qi = ( 60/Ct ) x Cb x F x Eu , BCM/jam

dimana :

Qi = kemampuan nyata

Cb = kapasitas bilah

Ct = waktu edar, menit

Cm= kapasitas mangkuk

F = faktor pengembangan

Eu = penggunaan efektif

5. Estimasi jumlah alat yang diperlukan

Untuk dapat mengestimasikan jumlah alat yang diperlukan, maka harus

diketahui terlebih dahulu :

a. volume pekerjaan, dinyatakan dalam m3/ton

b. waktu penyelesaian pekerjaan, dinyatakan dalam jam kerja

c. taksiran kapasitas produksi alat yang digunakan, dinyatakan dalam m3/jam

atau ton/jam.

Dari ketiga data tersebut maka dapat dihitung jumlah alat yang diperlukan,

dengan memasukkan kepersamaan 5) :

Vp / Wp TVp N = atau N = Kp Kp

dimana :

Vp = volume pekerjaan

Wp = waktu penyelesaian

Tvp = target volume pekerjaan ( Tvp = Vp/Wp )

Kp = kapasitas produksi alat

6. Keserasian kerja alat muat dan alat angkut

Untuk menilai keserasian kerja alat muat dan alat angkut digunakan dengan

menggunakan Mitch Factor yang dirumuskan :

n H x Lt

MF = nL x cH

dimana :

nH = jumlah alat angkut

Lt = waktu yang diperlukan alat muat untuk mengisi alat angkut sampai

penuh.

nL = jumlah alat muat

cH = waktu edar alat angkut diluar waktu tunggu

Adapun cara menilainya adalah :

- MF < 1 , artinya alat muat bekerja kurang dari 100%, sedang alat angkut

bekerja 100% sehingga terdapat waktu tunggu bagi alat muat karena

menunggu alat angkut yang belum datang.

- MF = 1 , artinya alat muat dan angkut bekerja 100%, sehigga tidak terjadi

waktu tunggu dari kedua jenis alat tersebut.

- MF > 1 , artinya alat muat bekerja 100%, sedangkan alat angkut bekerja

kurang dari 100%, sehingga terdapat waktu tunggu bagi alat angkut

II. Pencatatan Data

Dalam pencatatan data disini meliputi antara lain :

a. Data lokasi /daerah penambangan

- iklim dan curah hujan

- litologi dan stratigrafi

- kondisi medan kerja

- jumlah hari kerja dan jam kerja

b. Data untuk perhitungan

- waktu penyelesaian pekerjaan

- volume gamping yang digali

- spesifikasi alat

- kapasitas produksi alat

- target produksi

c. Data pendukung

Data-data yang dapat mendukung data-data lapangan guna menganalisa

permasalahan yang ada untuk mencari alternatif penyelesaian masalah. Data

pendukung dapat diambil antara lain dari laporan eksplorasi, brosur-brosur dari

perusahaan, data dari instansi terkait dan dari literatur-literatur.

d. Analisa data

Data-data yang telah diperoleh selanjutnya diolah/diterapkan dengan

menggunakan rumus-rumus, tabel, grafik .

F. METODOLOGI PENELITIAN

1. Studi literatur

Studi literatur dilakukan dengan mencari bahan-bahan pustaka yang menunjang,

yang diperoleh dari :

- instansi terkait

- perpustakaan

- brosur-brosur

- peta, grafik, tabel dan spesifikasi alat

2. Pengamatan dilapangan

Dilakukan dengan melakukan peninjauan lapangan untuk melakukan pengamatan

langsung terhadap topografi daerah, vegetasi dan cuaca yang akan diambil

datanya.

3. Pengambilan data

Data yang diambil harus akurat dan relevan dengan permasalahan yang ada.Cara

pengambilan data dilakukan dengan pengamatan langsung dilapangan dan juga

data-data yang diambil dari literatur yang berhubungan dengan permasalahan

yang ada.

4. Pengelompokan data

Pengelompokan data bertujuan untuk :

- menggumpulkan data dan mengelompokkannya agar penganalisaan lebih

mudah.

- mengetahui keakuratan data sehingga kerja menjadi efisien

- mengolah nilai karakteristik data-data yang mewakili obyek pengamatan

5. Pengolahan data

Dilakukan dengan melakukan beberapa perhitungan dan penggambaran,

selanjutnya disajikan dalam bentuk tabel, grafik, atau rangkaian perhitungan pada

penyelesaian dalam suatu proses tertentu.

6. Analisa hasil pengolahan data

Dilakukan dengan tujuan untuk memperoleh kesimpulan sementara. Selanjutnya

kesimpulan sementara ini akan diolah lebih lanjut pada bagian pembahasan.

7. Kesimpulan

Diperoleh setelah dilakukan korelasi antara hasil pengolahan dengan

permasalahan yang diteliti. Kesimpulan ini merupakan hasil akhir dari semua

masalah yang dibahas.

G. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Drevdahal Jr., ER, “Profitable Use of Excavation Equipment” , Technical Publication, Desert Laboratories Inc., Tueson Arizona, 1961.

2. Howard L. Hartman,”Introductory Mining Engineering”, John Willey and Sons, 1987.

3. Pfleider, E.,”Surface Mining”, The American Institute of Mining, talurgical and Petroleum Engineering Inc., New York, 1968.

4. Partanto Prodjosumarto, “Pemindahan Tanah Mekanis”, Departemen Tambang , ITB, Bandung, 1986.

5. Partanto Prodjosumarto, “Tambang Terbuka”, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, ITB, Bandung, 1986.

6. Rochmanhadi, Ir.,” Alat-alat Berat dan Penggunaannya”, Cetakan IV, badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta, 1992.

7. Suyono, “Beberapa Geometri Penting Yang Akan Mempengaruhi Keadaan Jalan Angkut pada Tambang Terbuka”, BTM No.79, Edisi November, 1993.

8. Wesley LD, Ir, “Mekanika Tanah”, Cetakan IV, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta, 1977.

9. ............., “Teknik Dasar Pemilihan Alat-alat Besar”, Salah satu Aspek Penting Dalam Mencapai Optimasi “Return on Invesment”, PT. United Tractors, 1984.

H. JADWAL KEGIATAN

No Waktu Kegiatan Juli Agustus September 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1. Studi Literatur XXXX

2. Pengamatan XXXXXX

3. Pengambilan data XX XXXXXXXX

4. Pengolahan data XXXX XXXX

5. Penyusunan Draft XXXXXXXX

I. RENCANA DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

Bab

I. PENDAHULUAN II. TINJAUAN UMUM

A. LokasiB. Topografi, Geografi dan Curah HujanC. Kegiatan PenambanganD. Sasaran Produksi

III. DASAR TEORI

A. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam pemilihanAlat Muat dan Angkut

B. Faktor-faktor yang mempengaruhi Produksi AlatC. Pemilihan dan Perhitungan Alat Muat dan Angkut

IV. PEMBAHASAN

A. Analisa Kesediaan Alat MuatB. Analisa Kesediaan Alat Angkut

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KesimpulanB. Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN