Download - Sistem Penyaliran Tambang
Sistem Penyaliran Tambang
Penyaliran yang diuraikan berikut ini dititikberatkan pada metode atau
teknik penanggulangan air pada tambang terbuka. Penyaliran bisa bersifat
pencegahan atau pengendalian air yang masuk ke lokasi penambangan. Hal
yang perlu diperhatikan adalah kapan cuaca ekstrim terjadi, yaitu ketika air
tanah dan air limpasan dapat membahayakan kegiatan penambangan, oleh
sebab itu kondisi cuaca pada tambang terbuka sangat besar efeknya
terhadap aktifitas penambangan. Apabila hal ini sudah diperhitungkan
sebelumnya, maka kegiatan penambangan akan terhindar dari kondisi yang
membahayakan tersebut.
Pengertian Sistem Penyaliran Tambang
Sistem penyaliran tambang adalah suatu metode yang dilakukan untuk
mencegah masuknya aliran air ke dalam lubang bukaan tambang atau
mengeluarkan air tersebut.
Pengendalian Air TambangTerdapat dua cara pengendalian air tambang yang sudah terlanjur
masuk ke dalam front penambangan yaitu dengan sistem kolam terbuka
(sump) atau membuat paritan dan adit. Sistem penyaliran dengan membuat
kolam terbuka dan paritan biasanya ideal diterapkan pada tambang open
cast atau kuari, karena dapat memanfaatkan gravitasi untuk mengalirkan air
dari bagian lokasi yang lebih tinggi ke lokasi yang lebih rendah. Pompa yang
digunakan pada sistem ini lebih efektif dan hemat.
Gambar 3.1 Penampang sistem adit
Metode Penyaliran Tambang
Penanganan mengenai masalah air tambang dalam jumlah besar pada
tambang terbuka dapat dibedakan menjadi beberapa metode, yaitu:
Mengeluarkan Air Tambang (Mine Dewatering)
Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke lokasi
penambangan. Beberapa metode penyaliran tambang (mine dewatering)
adalah sebagai berikut :
1. Membuat sump di dalam front tambang (Pit)
Sistem ini diterapkan untuk membuang air tambang dari lokasi kerja.
Air tambang dikumpulkan pada sumuran (sump), kemudian dipompa keluar.
Pemasangan jumlah pompa tergantung pada kedalaman penggalian, dengan
kapasitas pompa menyesuaikan debit air yang masuk ke dalam lokasi
penambangan.
2. Membuat paritan
Pembuatan parit sangat ideal diterapkan pada tambang terbuka
open cast atau kuari. Parit dibuat berawal dari sumber mata air atau air
limpasan menuju kolam penampungan, langsung ke sungai atau diarahkan
ke selokan (riool). Jumlah parit ini disesuaikan dengan kebutuhan, sehingga
bisa lebih dari satu. Apabila parit harus dibuat melalui lalulintas tambang
maka dapat dipasang gorong-gorong yang terbuat dari beton atau galvanis.
Dimensi parit diukur berdasarkan volume maksimum pada saat musim
penghujan deras dengan memperhitungkan kemiringan lereng. Bentuk
standar melintang dari parit umumnya trapesium.
Penyaliran Tambang (Mine drainage)
Penyaliran tambang adalah mencegah air masuk ke lokasi
penambangan dengan cara membuat saluran terbuka sehingga air limpasan
yang akan masuk ke lubang bukaan dapat langsung dialirkan ke luar lokasi
penambangan. Upaya ini umumnya dilakukan untuk penanganan air tanah
yang berasal dari sumber air permukaan.
Beberapa metode penyaliran tambang (mine drainage) adalah sebagai
berikut:
a. Metode Siemens
Pada setiap jenjang dari kegiatan penambangan dipasang pipa ukuran
8 inch, di setiap pipa tersebut pada bagian ujung bawah diberi lubang-
lubang, pipa yang berlubang ini berhubungan dengan air tanah, sehingga di
pipa bagian bawah akan terkumpul air, yang selanjutnya dipompa ke atas
secara seri dan selanjutnya dibuang.
b. Metode Elektro Osmosis
Bilamana lapisan tanah terdiri dari tanah lempung, maka pemompaan
sangat sulit diterapkan karena adanya efek kapilaritas yang disebabkan oleh
sifat dari tanah lempung itu sendiri. Untuk mengatasi hal tersebut, maka
diperlukan cara elektro osmosis. Pada metode ini digunakan batang anoda
serta katoda. Bila elemen-elemen ini dialiri listrik, maka air pori yang
terkandung dalam batuan akan mengalir menuju katoda (lubang sumur)
yang kemudian terkumpul dan dipompa keluar.
c. Metode kombinasi dengan lubang bukaan bawah tanah
Dilakukan dengan membuat lubang bukaan mendatar didalam tanah
guna menampung aliran air dari permukaan. Beberapa lubang sumur dibuat
untuk menyalurkan air permukaan kedalam terowongan bawah tanah
tersebut. Cara ini cukup efektif karena air akan mengalir sendiri akibat
pengaruh gravitasi sehingga tidak memerlukan pompa.
Hal Yang Mempengaruhi Sistem Penyaliran Tambang Permeabilitas
Disamping parameter-parameter lain, permeabilitas merupakan salah
satu yang perlu diperhitungkan. Secara umum permeabilitas dapat diartikan
sebagai kemapuan suatu fluida bergerak melalui rongga pori massa batuan.
Rencana Kemajuan Tambang
Rencana kemajuan tambang nantinya akan mempengaruhi pola alir
saluran yang akan dibuat, sehingga saluran tersebut menjadi efektif dan
tidak menghambat sistem kerja yang ada.
Curah Hujan
Sumber utama air yang masuk ke lokasi penambangan adalah air
hujan, sehingga besar kecilnya curah hujan yang terjadi di sekitar lokasi
penambangan akan mempengaruhi banyak sedikitnya air tambang yang
harus dikendalikan. Data curah hujan biasanya disajikan dalam data curah
hujan harian, bulanan, dan tahunan yang dapat berupa grafik atau tabel.
Analisa curah hujan dilakukan dengan menggunakan Metode Gumbel
yang dilakukan dengan mengambil data curah hujan bulanan yang ada,
kemudian ambil curah hujan maksimum setiap bulannya dari data tersebut,
untuk sampel dapat dibatasi jumlahnya sebanyak n data.
Dengan menggunakan Distribusi Gumbel curah hujan rencana untuk
periode ulang tertentu dapat ditentukan. Periode ulang merupakan suatu
kurun waktu dimana curah hujan rencana tersebut diperkirakan berlangsung
sekali. Penentuan curah hujan rencana untuk periode ulang tertentu
berdasarkan Distribusi Gumbel. Untuk itu data curah hujan harus diolah
terlebih dahulu menggunakan kaidah statistik mengingat kumpulan data
adalah kumpulan yang tidak tergantung satu sama lain, maka untuk proses
pengolahannya digunakan analisis regresi metode statistik.
Xr = X + (σxσn ) . (Yr – Yn) ………………….......................
(3.1 )
Keterangan :
Xr = Hujan harian maksimum dengan periode ulang tertentu (mm)
X = Curah hujan rata-rata
σx = Standar deviasi curah hujan
σn = Reduced standart deviation, nilai tergantung dari banyaknya data
Yr = Reduced variate, untuk periode hujan tertentu (table 3.2)
Tabel 3.1Periode ulang hujan untuk sarana penyaliran
Keterangan Periode ulang hujan (tahun)
Daerah terbuka 0 – 5
Sarana tambang 2- 5
Lereng-lereng tambang dan
penimbunan
5- 10
Sumuran utama 10 -25
Penyaliran keliling tambang 25
Pemindahan aliran sungai 100
Untuk menentukan reduced variate digunakan rumus dibawah ini:
Yt = (-ln (-ln(T-1))T ………………….......................
(3.2 )
Keterangan:
Yt = Reduced variate (koreksi variasi)
T = Periode ulang (tahun)
Untuk menentukan koreksi rata-rata digunakan rumus:
Yn = ln(-ln(n+1-m))n+1 ………………….......................
(3.3 )
Rata-rata Yn, YN = ΣYnN
Untuk menghitung koreksi simpangan (reduced standar deviation)
ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
Sn = Σ(Yn-YN)2(n-1) ………………….......................
(3.4)
Keterangan:
Yn = Koreksi rata-rata
YN = Nilai rata-rata Yn
n = Jumlah data
Untuk menentukan curah hujan rencana digunakan rumus:
CHR = X + SSn(Yt-YN) …………………....................... (3.5)
Dari hasil perhitungan diperoleh suatu debit rencana dalam satuan
mm/hari, yang kemudian debit ini bisa dibagi dalam perencanaan penyaliran.
Selain itu juga harus diperhatikan resiko hidrologi (PR) yang mungkin terjadi,
resiko hidrologi merupakan angka dimana kemungkinan hujan dengan debit
yang sama besar angka tersebut, misalnya 0,4 maka kemungkinan hujan
dengan debit yang sama atau melampaui adalah sebesar 40%. Resiko
hidrologi dapat dicari dengan menggunakan rumus:
PR = 1-(1-1TR) TL …………………....................... (3.6)
Keterangan:
PR = Resiko hidrologi
TR = Periode ulang
TL = Umur bangunan
Besarnya intensitas hujan yang kemungkinan terjadi dalam kurun
waktu tertentu dihitung berdasarkan persamaan Mononobe, yaitu :
I = R2424 (24t)
2/3 …………………....................... (3.7)
Keterangan :
R24 = Curah hujan rencana perhari (24jam)
I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
t = Waktu konsentrasi (jam)
Hubungan antara derajat curah hujan dan intensitas curah hujan dapat
dilihat pada table 3.2
Tabel 3.2 Hubungan Derajat dan Intensitass Curah Hujan
Derajat hujan Intensitas curah hujan
(mm/menit)
Kondisi
Hujan lemah
Hujan normal
Hujan deras
Hujan sangat
deras
0.02 – 0.05
0.05 – 0.25
0.25 – 1.00
>1.00
Tanah basah semua
Bunyi hujan terdengar
Air tergenang
diseluruh permukaan
dan terdengar bunyi
dari genangan
Hujan seperti
ditumpahkan, saluran
pengairan meluap
Perencanaan Saluran Terbuka
Pada perencanaan saluran terbuka ada beberapa faktor lapangan yang
perlu diperhatikan yaitu :
1. Catchment area/water deviden
Catchment area adalah suatu daerah tangkapan hujan yang dibatasi
oleh wilayah tangkapan hujan yang ditentukan dari titik-titik elevasi tertinggi
sehingga akhirnya merupakan suatu poligon tertutup dengan pola yang
sesuai dengan topografi dan mengikuti kecenderungan arah gerak air.
Dengan pembuatan catchment area maka diperkirakan setiap debit hujan
yang tertangkap akan terkonsentrasi pada elevasi terendah. Pembatasan
catchment area dilakukan pada peta topografi, dan untuk merencanakan
sistem penyalirannya dianjurkan menggunakan peta rencana penambangan
dan peta situasi tambang.
2. Waktu konsentrasi
Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan hujan untuk mengalir
dari titik terjauh ke tempat penyaliran. Waktu konsentrasi dapat dihitung
dengan rumus dari “Kirpich”.
tc = HL …………………....................... (3.8)
Keterangan :tc = Waktu terkumpulnya air (menit)
L = Jarak terjauh sampai titik penyaliran (meter)
H = Beda ketinggian dari titik terjauh sampai ke tempat berkumpulnya air
(meter)
3. Saluran Terbuka
Bentuk penapang saluran yang paling sering digunakan dan umum
adalah bentuk trapesium, sebab mudah dalam pembuatannya, murah,
efisien, mudah dalam perawatannya, dan stabilitas kemiringan lerengnya
dapat disesuaikan dengan keadaan daerahnya.
Setelah diketahui luas penampang bisa ditentukan jari-jari hidrolis
dengan Rumus Manning. Untuk bentuk saluran yang akan dibuat ada
beberapa macam bentuk dengan perhitungan geometrinya sebagai berikut :
Table 3.3
Penampang
Dimensi Penampang basah
Lebar atas (B)
Tinggi muka air (y)
Faktor kemiringan
(x) Luas (A) Keliling (D) Jari-jari hidrolis (R)
b y
-
b.y
(b. y)/ (b+2y)
b + 2h
1:1 → x : h
(b+x)y/(b+2y(t+x2)1/2b + 2x y
1:1,5→x=1,5y1:2→x=2y (b+x)y
b+2y (1+x2)
2(d-0,5D)tgФ d
Ф=cos-1((d-0,5D)/0.5D)
лD (1-Ф/180)+ (d-0,5D)2
tgФ Л.D(1-Ф/180)
(лD(1-Ф/180)+4(d-0,5D)ztgФ)/4лD(1-Ф/180)
Perhitungan geometri dari beberapa bentuk saluran terbuka
Tabel 3.4Kemiringan dinding saluran yang sesuai untuk berbagai jenis bahan
Bahan Kemiringan dinding saluranBatu/cadas
Tanah gambut/peat
Tanah berlapis beton
Tanah bagi saluran yang lebar
Tanah bagi parit kecil
Tanah berpasir lepas
Lempung berpori
Hampir tegak lurus
¼ : 1
½ : 1
1 : 1
1,5 : 1
2 : 1
3 : 1
Tabel 3.5Sifat-sifat hidrolik pada saluran terbuka
Kemiringan rata-rata dasar
saluran
(%)
Kecepatan rata-rata
(m/det)
Kurang dari 1
1-2
2-4
4-6
6-10
10-15
0,4
0,6
0,9
1,2
1,5
2,4
4. Air limpasan (run off)
Air limpasan adalah bagian dari curah hujan yang mengalir di atas
permukaan tanah menuju sungai, danau atau laut. Dalam neraca air
digambarkan hubungan antara curah hujan (CH), evapotranspirasi (ET), air
limpasan (RO), infiltrasi (I), dan perubahan permukaan air tanah (dS),
sebagai berikut :
CH = I + ET + RO ± dS …………………....................... (3.9)
Besarnya air limpasan tergantung dari banyak faktor, sehingga tidak
semua air yang berasal dari curah hujan akan menjadi sumber bagi sistem
drainase. Dari banyak faktor, yang paling berpengaruh yaitu :
1. Kondisi penggunaan lahan
2. Kemiringan lahan
3. Perbedaan ketinggian daerah
Faktor-faktor ini digabung dan dinyatakan oleh suatu angka yang
disebut koefisien air limpasan. Penentuan besarnya debit air limpasan
maksimum ditentukan dengan menggunakan Metode Rasional, antara lain
sebagai berikut :
Q = 0,278 × C × I × A ………………….......................
(3.10)
Keterangan:
Q = Debit air limpasan maksimum (m3/detik)
C = Koefisien limpasan (Tabel 3.7)
I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
A = Luas daerah tangkapan hujan (km2)
Penggunaan Rumus Rasional mengasumsikan bahwa hujan merata di
seluruh daerah tangkapan hujan, dengan lama waktu hujan sama dengan
waktu konsentrasi.
Jenis Material
Jenis material pada areal penambangan berpengaruh terhadap kondisi
penyebaran air limpasan karena untuk setiap jenis dan kondisi material yang
berbeda memiliki koefisien materialnya masing-masing. Beberapa perkiraan
koefisien limpasan terlihat pada tabel 3.6:
Tabel 3.6Beberapa harga koefisien kekasaran manning
Tipe dinding saluran nSemen 0,010 – 0,014Beton 0,011 – 0,016Bata 0,012 – 0,020Besi 0,013 – 0,017
Tanah 0,020 – 0,030Gravel 0,022 – 0,035
Tanah yang ditanami 0,025 – 0,040
Tabel 3.7Koefisien material dan kecepatan izin aliran
Nilai Kecepatan aliran (m/det)
No Material
n Air jernih Air keruh1 Pasir halus koloida 0.020 0.457 0.6722 Lanau kepasiran non
koloida0.020 0.534 0.762
3 Lanau non koloida 0.020 0.610 0.9144 Lanau alluvial non
koloiada0.020 0.610 1.067
5 Lalau kaku 0.020 0.672 1.0676 Debu vulkanis 0.020 0.672 1.0677 Lempung kompak 0.025 1.143 1.5258 Lanau alluvial, koloida 0.025 1.143 1.5249 Kerikil halus 0.025 0.672 1.524
10 Pasir kasar non koloida 0.030 1.143 1.52411 Pasir kasar koloida 0.025 1.129 1.82912 Batuan D 20 mm 0.028 1.340 1.913 Batuan D 50 mm 0.028 1.980 2.414 Batuan D 100 mm 0.030 2.810 3.415 Batuan D 200 mm 0.030 3.960 4.516 Tanah berumput 0.030 - 217 Pasangan batau 0.017 - 518 Tembok diplester 0.010 - 5
Perencanaan Sump
Sump merupakan kolam penampungan air yang dibuat untuk
menampung air limpasan, yang dibuat sementara sebelum air itu
dipompakan serta dapat berfungsih sebagai pengendap lumpur. Tata letak
sump akan dipengaruhi oleh sistem drainase tambang yang disesuaikan
dengan geografis daerah tambang dan kestabilan lereng tambang.
Perencanaan Sistem Pemompaan
1. Tipe sistem pemompaan
Sitem pemompaaan dikenal ada beberapa macam tipe sambungan
pemompaan yaitu :
a. Seri
Dua atau beberapa pompa dihubungkan secara seri maka nilai head akan
bertambah sebesar jumlah head masing-masing sedangkan debit
pemompaan tetap.
b. Pararel
Pada rangkaian ini, kapasitas pemompaan bertambah sesuai dengan
kemampuan debit masing-masing pompa namun head tetap. Kemudian
untuk kebutuhan pompa ada dua hal yang perlu untuk diperhatikan
2. Batas Kapasitas Pompa
Batas atas kapasitas suatu pompa pada umumnya tergantung pada
kondisi berikut ini :
a. Berat dan ukuran terbesar yang dapat diangkut dari pabrik ke tempat
pemasangan.
b. Lokasi pemasangan pompa dan cara pengangkutannya.
c. Jenis penggerak dan cara pengangkatannya.
d. Pembatasan pada besarnya mesin perkakas yang dipakai untuk
mengerjakan bagian-bagian pompa
e. Pembatasan pada performansi pompa.
3. Pertimbangan ekonomi
Pertimbangan ini menyangkut masalah biaya, baik biaya investasi
untuk pembangunan instalasi maupun biaya operasi dan pemeliharaannya.
4. Julang total pompa
Julang total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah
air seperti direncanakan, dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan
dilayani oleh pompa. Julang total pompa dapat ditulis sebagai berikut :
Ht=hc+hv+hf+hI …………………....................... (3.11 )
Keterangan :
Ht = Julang total pompa (m)
hc = Julang statis total (m)
hv = Velocity head (m)
hf = Julang gesek (m)
hI = Jumlah belokan (m)
a. Julang statis (static head)
Adalah kehilangan energi yang disebabkan oleh perbedaan tinggi
antara tempat penampungan dengan tempat pembuangan.
hc = h2 – h1 …………………....................... (3.12 )
Dimana :
h2 = Elevasi air keluar
h1 = Elevasi air masuk
b. Julang kecepatan (velocity head)
Julang kecepatan adalah kehilangan yang diakibatkan oleh kecepatan
air yang melalui pompa.
hv = ( v22×g ) ………………….......................
(3.13)
Dimana :
v = Kecepatan air yang melalui pompa (m/detik)
g = Gaya gravitasi (m/detik)
c. Julang kerugian gesek dalam pipa
Untuk menghitung julang kerugian gesek didalam pipa dapat dipakai
salah satu dari dua rumus berikut ini :
V = C . Rp. Sq …………………....................... (3.14)
Atau
hf = λ. LD . v22g
………………….......................
(3.15)
Keterangan :
v = Kecepatan rata-rata aliran didalam pipa (m/dtk)
C,p,q = Koefisien-koefisien
R = Jari-jari hidrolik (m)
S = Gradien hidrolik
hf = Julang kerugian gesek dalam pipa (m)
λ = Koefisien kerugian gesek
g = Percepatan gravitas (ms-2)
L = Panjang pipa (m)
D = Diameter pipa (m)
Selanjutnya untuk aliran turbulen julang kerugian gesek dapat
dihitung dengan berbagai rumus empiris.
i. Rumus Darcy
Dengan cara Darcy, maka koefisien kerugian gesek (λ) dinyatakan
sebagai berikut:
λ = 0,020 + 0,0005D ………………….......................
(3.16)
Rumus ini berlaku untuk pipa baru dari besi cor. Jika pipa telah
dipakai selama bertahun-tahun, harga koefisien kerugian gesek (λ) akan
menjadi 1,5 sampai 2 kali harga barunya.
ii. Rumus Hazen-Williams
Rumus ini pada umumnya dipakai untuk menghitung kerugian head
dalam pipa yang relatif sangat panjang.
V = 0,849CR0,63S0,54 …………………....................... (3.17)
Atau
Hf = 10,666.Q1,85xLC1,85D4,85 ………………….......................
(3.18)
Keterangan :
hf = Julang kerugian (m)
v = Kecepatan rata-rata didalam pipa (m/s)
C = Koefisien (table 3.9 )
R = Jari-jari hidrolik (m)
S = Gradien hidrolik (S=hfL )Q = Laju Aliran ( m3/s)
L = Panjang pipa
Tabel 3.8Kondisi pipa dan harga koefisien (Formula Hazen-William)
d. Julang kerugian
dalam jalur pipa
Dalam aliran melalui jalur pipa, kerugian juga akan terjadi apabila
ukuran pipa, bentuk penampang atau arah aliran berubah. Kerugian
ditempat-tempat transisi yang demikian ini dapat dinyatakan secara umum
dengan rumus:
Jenis Pipa C
Pipa besi cor baru 130
Pipa besi cor tua 100
Pipa baja baru 120-130
Pipa baja tua 80-100
Pipa dengan lapisan semen 130-140
Pipa dengan lapisan terarang batu
140
hf = n. f. v22g …………………....................... (3.19)
Keterangan :
v = kecepatan rata-rata di dalam pipa (m/s)
f = Koefisien kerugian
g = Percepatan gravitasi (9.8m/dtk2)
hf = Julang kerugian (m)
Cara menentukan harga koefisien kerugian (f) untuk berbagai bentuk
transisi pipa akan diperinci seperti dibawah ini:
Jika kecepatan aliran (v) setelah masuk pipa, maka harga koefisien
kerugian dari rumus (3.17) untuk berbagai bentuk ujung masuk pipa
menurut Weisbach adalah sebagai berikut:
f = 0,5 ………………..……………………………………………………. (i1)
f = 0,25 ……………..………………………………………………………. (i2)
f = 0,06 (untuk r kecil) sampai …………...………………………………. (i3)
f = 0,005 (untuk r besar) ……..……………………………………………. (i4)
f = 0,56 …………...………………………………………………………… (i5)
f = 3,0 ( untuk sudut tajam) sampai
f = 1,3 (untuk sudut 45) …………………...………………………………. (i6)
f = fi + 0,3 cos θ + 0,2 cos 2θ, dimana fi adalah koefisien bentuk dari ujung
masuk dan mengambil harga (i1) sampai (i6) sesuai dengan bentuk yang
dipakai.
Bila ujung pipa isap yang berbentuk lonceng dan tercelup dibawah
permukaan air maka harga f berkisar antara 0,2 sampai 0,4. Terdapat dua
macam belokan, yaitu belokan lengkung dan belokan patah. Untuk belokan
lengkung digunakan rumus:
f = [0,131 + 1,847 (D/2R)3,5] (θ90 )0,5 ………......................... (3.20)
Dari percobaan Weisbach dihasilkan rumus yang umum dipakai untuk
belokan patah adalah:
f = 0,946 sin2.θ/2 + 2,047 sin4.θ/2 .…………......................... (3.21)
keterangan :
f = Koefisien kerugian
R = Jari-jari lengkung belokan
θ = Sudut belokan
e. Daya poros dan efisiensi pompa
e.i Daya air
Daya air adalah energi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa
persatuan waktu. Daya air (Pw) dapat dihitung dengan menggunakan Rumus:
Pw = γ. Q . H …………......................... (3.22)
Keterangan:
γ = Bobot isi air (kN/m3)
Q = Kapasitas (m3/detik)
H = Julang total (m)
Pw = Daya air (kW)
e.ii Daya poros
Daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan pompa adalah sama
dengan daya air ditambah kerugian daya di dalam pompa. Daya poros (P)
dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
P = Pwηρ …………………....................... (3.23)
Keterangan:
ηρ = Efesiensi pompa
P = Daya poros
Settling Pond
Berfungsi sebagai tempat menampung air tambang sekaligus untuk
mengendapkan partikel-partikel padatan yang ikut bersama air dari lokasi
penambangan, kolam pengendapan ini dibuat dari lokasi terendah dari suatu
daerah penambangan, sehingga air akan masuk ke settling pond secara
alami dan selanjutnya dialirkan ke sungai melalui saluran pembuangan.
Dengan adanya settling pond, diharapkan air yang keluar dari daerah
penambangan sudah bersih dari partikel padatan sehingga tidak
menimbulkan kekeruhan pada sungai atau laut sebagai tempat pembuangan
akhir. Selain itu juga tidak menimbulkan pendangkalan sungai akibat dari
partikel padatan yang terbawa bersama air.
Bentuk settling pond biasanya hanya digambarkan secara sederhana,
yaitu berupa kolam berbentuk empat persegi panjang, tetapi sebenarnya
dapat bermacam-macam bentuk disesuaikan dengan keperluan dan keadaan
lapangannya. Walaupun bentuknya dapat bermacam-macam, namun pada
setiap settling pond akan selalu ada 4 zona penting yang terbentuk karena
proses pengendapan material padatan. Keempat zona tersebut adalah :
1. Zona masukan (inlet)
Merupakan tempat masuknya air lumpur kedalam settling pond
dengan anggapan campuran padatan-cairan yang masuk terdistribusi secara
seragam.
2. Zona pengendapan (settlement zone)
Merupakan tempat partikel padatan akan mengendap. Batas panjang
zona ini adalah panjang dari kolam dikurangi panjang zona masukan dan
keluaran.
3. Zona endapan lumpur (sediment)
Merupakan tempat partikel padatan dalam cairan (lumpur) mengalami
sedimentasi dan terkumpul di bagian bawah kolam.
4. Zona keluaran (outlet)
Merupakan tempat keluaran buangan cairan yang jernih. Panjang zona
ini kira-kira sama dengan kedalaman kolam pengendapan, diukur dari ujung
kolam pengendapan.
Ukuran Settling Pond
Untuk menentukan dimensi settling pond dapat dihitung berdasarkan
hal-hal sebagai berikut:
1. Diameter partikel padatan yang keluar dari kolam pengendapan tidak lebih
dari 9 x 10-6 m, karena akan menyebabkan pendagkalan dan kekeruhan
sungai.
2. Kekentalan air
3. Partikel dalam lumpur adalah material yang sejenis
4. Kecepatan pengendapan material dianggap sama
5. Perbandinga dan cairan padatan diketahui
Luas settling pond dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
A = QtotalV ….…………………....................... (3.24)
Keterangan:
A = Luas settling pond (m2)
Qtotal = Debit air yang masuk settling pond (m3/detik)
V = Kecepatan pengendapan (m/dtk)
Perhitungan Prosentasi Pengendapan
perhitungan prosentase pengendapan ini bertujuan untuk
mengetahui kolam pengendapan yang akan dibuat dapat berfungsih untuk
mengendapkan partikel padatan yang terkandung dalam air limpasan
tambang. Untuk perhitungan, diperlukan data-data antara lain (%) padatan
dan persen (%) air yang terkandung dalam lumpur
Waktu yang dibutuhkan partikel untuk mengendap dengan kecepan
(V) sejauh (h) adalah:
tv = hV(detik) ………………….......................
(3.25)
Waktu yang dibutuhkan partikel untuk keluar dari kolam pengendapan
dengan kecepatan (Vh) adalah:
Vh = QtotalA ………………….......................
(3.26)
Th = PVh (detik) ………………….......................
(3.27)
Dalam proses pengendapan ini partikel mampu mengendap dengan
baik jika (tv) tidak lebih besar dari (th).
Persentase pengendapan = th(th+tv) x 100% …………….....................
(3.28)