MACAM-MACAM GAS DALAM TAMBANG

1. Gas-gas yang tidak berbentuk (berpartikel)a. gas-gas umum (CH4, CO, CO2, H2S)b. Gas-gas hasil penguapan (kondisi normal berupa padatan atau cairan)

2. Kotoran-kotoran dalam bentuk cairana. Kabut/embun ? titik-titik cairan yang sangat kecilb. Kabut ? titik-titik cairan hasil penguapan

3. Kotoran-kotoran dalam bentuk padatana. Debu (dalam keadaan normal berupa padatan, mineral atau benda organik)b. Gas-gas (penguapan dari material padatan)c. Asap/smoke (material-material karbon yang tidak terbakar)d. Organisme (virus, bakteri, serbuk, spora)

A. Gas-gas pengotorUdara ? kombinasi atau campuran berupa gas

yang berasal dari proses-proses yang terjadi dalam tambang, batuan/bahan galiannya.

Sumber gas pengotor dalam tambang:- Peledakan untuk pemberaian- Mesin-mesin yang digunakan

Gas methane (CH4) merupakan gas pengotor yang selalu ada dalam lapisan batubara.

Sifat gas pengotor :• Gas beracun ? gas yang bereaksi dengan

darah dan dapat menyebabkan kematian.• Gas berbahaya ? dapat menyebabkan bahaya

bagi kehidupan manusia maupun hal-hal lain misal menyebabkan peledakan.

1. Karbondioksida (CO2)• Tidak berwarna, tidak berbau, tidak

mendukung nyala api, bukan merupakan gas beracun dan dalam konsentrasi tinggi mempunyai rasa asam.

• Lebih berat dari udara, selalu ada di bagian bawah jalan udara

• Dalam udara normal, kandungan CO2 adalah 0.03%

CO2 dihasilkan dari proses pembakaran, oksidasi zat-zat organik, proses respirasi manusia atau hewan.

Perbandingan CO2 akan bertambah secara alamiah akibat dari :

a. Penambahan manusiab. Oksidasi batubara atau bijihc. Pembusukan penyangga/timberd. Pembakaran dari nyala lampue. PeledakanBanyak mengandung CO2 disebut “Black damp”

Kandungan CO2 Laju pernafasan%3 Dua kali lipat dari keadaan normal5 Meningkat tiga kali lipat10 Manusia hanya mampu bertahan

beberapa menit

2. Methane (CH4)• Tidak beracun• Tidak berwarna• Tidak berbau• Tidak mempunyai rasaSering merupakan sumber ledakan suatu

tambang.Gas ini sering ada pada batubara, potash,

limestone.Sedikit methane ada pada, tembaga, besi,

gypsum, marmer, emas & perak.Camuran methane dengan udara ? Firedamp

Saat proses pembatubaraan gas methane terbentuk bersamaan dengan gas karbondioksida. Gas ini tetap ada dalam lapisan batubara selama selama tidak ada perubahan tekanan padanya.

Gas methane yang masih terperankap dalam lapisan batubara dapat dilakukan penyedotan disebut Seam methane drainage

Kurva eksplosibility gas methane (Hartman, 1982)

3. Karbon Monoksida (CO)• Tidak berwarna• Tidak berbau• Tidak berasa• Dapat terbakar• Sangat beracunDihasilkan saat terjadi kebakaran tambang dan

banyak menyebabkan tingkat kematian yangtinggi karena afinitas yang tinggi padahaemoglobin, sehingga sedikit CO akanbersenyawa dengan butir haemoglobin (COHb)dan meracuni tubuh lewat darah

Gas CO dihasilkan dari pembakaran, operasi motor bakar, peledakan, oksidasi lapisan batubara

Bj CO = 0.9672 ? selalu mengapung di udaraPengaruh gas CO :1. Kematian2. Membahayakan kehidupan , pingsan3. Pusing dan mendenging4. Mulai ada efek5. Tidak ada efek yang jelas

4. Hidrogen Sulfida (H2S)• Tidak berwarna• Gas beracun• Dapat meledak• Disebut stink damp/gas busuk• Bj sedikit lebih berat dari udaraSaat kandungan H2S= 0.01% ? selama waktu 15

menit, maka kepekaan manusia akan bau sudah hilang.

Asal gas :a. Hasil dekomposisi sulfur dari peledakanb. Hasil peledakan (BP, dinamit) pada bijih sulfidac. Ada pada tambang gypsum

H2S racun yang ekstrim,cara menetralisir dengan disiram air

Udara yang mengandung 4.3 – 4.5 % H2S akan menyala dan akan meledak.

Konsentrasi Gejala0.025 ppm Ambang batas berbau

0.005 - 0,01 % Gejala ringan, iritasi mata & pernafasanmeluas setelah 1 jam

0.01% Kepekaan terhadap bau hilang setelah 15 menit

0.02 - 0.07 % Iritasi mata bertambah, pusing, mual, sakit hidung, tenggorokan dan dada

0.07 - 0.1 % Tidak sadarkan diri, pernafasan berhenti dan mati

0.10% Mati dalam beberapa menit

Pengaruh fisiologi Hidrogen Sulfida

5. Sulfur Dioksida (SO2)• Tidak berwarna• Tidak dapat dibakar• Gas beracun, terjadi bila senyawa belerang terbakar

• Gas SO2 lebih berat dari udara

Konsentrasi ppm

0.3 - 1 Dapat diketahui dari rasa, asam3 - 5 Dapat diketahui dari bau, belerang20 Iritasi terhadap mata, hidung, tenggorokan50 iritasi yang lebih nyataterhadap mata, tenggorokan

dan paru-paru, serta dimungkinkan bernafas untukbeberapa menit

400 - 500 Segera berbahaya terhadap kehidupan

Pengaruh

6. Nitrogen Oksida (NOx)Merupakan gas inert, tetapi pada keadaan tertentu

dapat teroksidasi dan dapat menjadi gas beracun.

Muncul akibat aktifitas peledakan dan gas buang dari motor bakar

NO2 gas yang sering ada dalam tambang bawah tanah dan beracun.

NO akan bersenyawa dengan air dalam udara membentuk asam nitrit yang dapat merusak paru-paru bila terhirup oleh manusia.

Pengaruh fisiologis dari Nitrogen Oksida

Konsentrasi ppm

5 Masih dalam batas TLV - TWA60 Jumlah terkecil yang segera menyebabkan iritasi

pada tenggorokan100 Jumlah terkecil yang menyebabkan batuk

100 - 150 Berbahaya sekalipun untuk terdedah pendek200 - 700 Segera fatal

Pengaruh

7. Hidrogen (H2)• Tidak berwarna• Tidak berbau• Tdak mempunyai rasa• Tidak beracunPaling ringan diantara semua gas

yang adaSumber hidrogen bawah tanah berasal dari proses

pengisian aki, aksi air atau uap pada material panas dan aksi asam pada logam.

Hidrogen mudah meledak dengan rentang ledak 4–7 % di udara.

Methan memerlukan paling tidak 12% oksigen untuk menyala, sedang hidrogen dapat meledak pada kandungan O2 yang rendah (5%)

NILAI AMBANG BATAS UNTUK PERNAFASAN (THRESHOLD LIMIT VALUE) – TLV

TLV merupakan petunjuk adanya kandungan racun yang membahayakan.

Penggunaan TLV mencangkup 3 nilai :a. Threshold limit Value - T ime weight average

(TLV –TWA)? konsentrasi rata-rata yang diperbolehkan dalam waktu terekspos yanglama.8jam/hari, 40jam/minggu untuk semua pekerja yang bekerja dari hari ke hari tanpa timbulkan kerugian

b. Threshold limit Value – Short term Exposure Limit(TLV –STEL)? Konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk waktu terekspos singkat yaitu15 menit tanpa menderita:

-Iritasi-Perubahan jaringan yang tidak dapat kembali atau kronis- narkose untuk tingkat yang cenderung menambah kecelakaan, melemahkan penyelamatan untuk dirinya sendiri atau mengurangi eff kerja

C. Threshold limit Value - Ceilling(TLV – C)? konsentrasi yang tidak boleh dilampaui walaupun hanya sebentar.

Titik Komposisi? menunjukkan keadaan campuran gas pada

suatu ketika yang akan memberikan sifat :• Campuran gas yang dapat meledak• Campuran gas yang dapat meledak, bila

berhubungan dengan udara luar/aliran udara.• Campuran gas yang tidak dapat meledak• Campuran gas yang tidak mungkin terjadi

Tahap-tahap penentuan titik komposisi1. Pengambilan contoh2. Lakikan analisis terhadap kandungan-

kandungan gas yang terdapat pada contoh (orsat aparatus): gas yang dianalisis CO2, CO, O2, CH4, N2 dan H2.

3. Menentukan harga % “Effective Inert”% effective inert = % excessive N2 + 1.5% CO2

% Excessive N2 = % N2 contoh - % N2normal% N2 normal = 3.8 x % O2 contoh

8.32179

==malamudaranoroksigendalrmallamudaranonitrogenda

4. Menentukan harga % Effective Combustable% EC = % CH4 + 1.25 %H2 + 0.4 %CO

5. Menentukan R (Luas daerah)

4.0125

meledak bisa yang CO terendah batasmeledak bisa yang CH4 terendah batas ==

25.145

meledak bisa yang H2 terendah batasmeledak bisa yang CH4 terendah batas

==

COHCHCH

R%%%

%

24

4

++=