17

BAB III

DASAR TEORI

3.1 Faktor Produksi Alat Muat dan Alat Angkut

Berdasarkan pertimbangan faktor-faktor teknis seperti kondisi endapan batubara

dan kondisi lapisan penutup serta pertimbangan ekonomis, yaitu: besaran nisbah

pengupasan lapisan tanah penutup, maka penambangan batubara di Pit A

Bengalon menggunakan metode tambang terbuka (open pit) dengan

pengoperasian peralatan mekanis seperti excavator untuk pemuatan dan dump

truck untuk pengangkutan.

Untuk memperkirakan dengan lebih teliti produksi alat muat dan alat angkut yang

digunakan untuk pemuatan dan pengangkutan material, maka perlu diperhatikan

beberapa faktor yang berpengaruh terhadap produksi alat-alat tersebut, antara lain:

1. Sifat fisik material

2. Kondisi pemukaan kerja

3. Koefisien traksi (coefficient of traction)

4. Rimpull

5. Tahanan gulir (rolling resistance)

6. Tahanan kemiringan (grade resistance)

7. Percepatan

8. Jalan angkut

9. Ketersediaan alat

10. Efisiensi kerja

11. Iklim dan ketinggian lokasi kerja

18

3.1.1 Sifat Fisik Material

Setiap macam material pada dasarnya memiliki sifat fisik yang berbeda-beda.

Oleh karena itu jenis material yang terdapat di suatu daerah tertentu dengan sifat

fisik tertentu harus diperhatikan agar tidak terjadi ketidaksesuaian dalam

penggunaan alat mekanis.

3.1.1.1 Pengembangan dan Penyusutan Material

Pengembangan dan penyusutan material adalah perubahan berupa penambahan

dan pengurangan volume material yang diganggu dari bentuk aslinya, sedangkan

berat material tetap. Berdasarkan perubahan tersebut, pengukuran volume atau

bobot isi material dibedakan atas:

a. Keadaan asli (bank condition)

Keadaan material yang masih alami dan belum mengalami ganguan

teknologi, butiran-butiran material yang dikandungnya masih terkonsolidasi

dengan baik. Satuan volume material dalam keadaan asli disebut meter kubik

dalam keadaan asli (Bank Cubic Meter/BCM).

b. Keadaan terberai (loose condition)

Material yang telah tergali dari tempat aslinya akan mengalami perubahan

volume yaitu mengembang. Hal ini disebabkan adanya penambahan rongga

udara di antara butiran-butiran material, dengan demikian volumenya menjadi

lebih besar. Satuan volume material dalam keadaan terberai disebut meter

kubik dalam keadaan terberai (Loose Cubic Meter/LCM).

c. Keadaan padat (compact condition)

Keadaan padat akan dialami oleh material yang mengalami proses pemadatan.

Perubahan volume terjadi karena adanya penyusutan rongga udara di antara

butiran-butiran material tersebut, dengan demikian volumenya akan berkurang

tetapi beratnya akan tetap sama. Satuan volume material dalam keadaan padat

disebut meter kubik dalam keadaan padat (Compact Cubic Meter/CCM).

19

3.1.1.2 Berat Jenis Material

Berat jenis (density) material adalah suatu sifat yang dimiliki oleh setiap material.

Dimana kemampuan suatu alat untuk mendorong, mengangkat, dan melakukan

pekerjaan lainnya, akan sangat dipengaruhi oleh berat jenis material tersebut.

3.1.1.3 Kohesivitas Material

Merupakan daya lekat atau kemampuan saling mengikat diantara butir-butir

material itu sendiri. Material dengan nilai kohesivitas tinggi akan mudah

menggunung atau munjung (heaped). Contoh material dengan nilai kohesivitas

tinggi adalah tanah liat. Sedangkan material dengan nilai kohesivitas rendah

apabila menempati suatu ruangan akan sukar untuk munjung, melainkan akan

cenderung rata (struck). Contoh material dengan nilai kohesivitas rendah adalah

pasir.

3.1.1.4 Bentuk Material

Bentuk material akan mempengaruhi produksi alat mekanis. Bentuk material yang

cenderung bulat akan memiliki gaya gesek lebih kecil dibandingkan material

dengan bentuk segi banyak (poligon). Hal ini akan berpengaruh pada kecepatan

material dalam menempati ruangan pada alat muat maupun alat angkut.

3.1.1.5 Kekerasan Material

Merupakan suatu sifat material yang menentukan sukar atau mudahnya material

tersebut untuk dikoyak (ripped), digali (dig) atau dikupas (stripped). Nilai

kekerasan material biasanya diukur dengan mempergunakan ripper meter atau

seismic test meter dengan satuan m/detik, yaitu sesuai dengan satuan untuk

kecepatan gelombang seismik pada batuan.

20

3.1.1.6 Daya Dukung Material

Daya dukung material (bearing capacity) merupakan kemampuan material untuk

mendukung alat yang terletak diatasnya. Apabila suatu alat berada di atas tanah

atau batuan, maka alat tersebut akan menyebabkan terjadinya daya tekan (ground

pressure), sedangkan tanah atau batuan itu akan memberikan reaksi atau

perlawanan yang disebut daya dukung (load capacity). Bila daya tekan lebih besar

dari daya dukung materialnya, maka alat tersebut akan terbenam. Nilai daya

dukung material dapat diketahui dengan cara pengukuran langsung di lapangan.

Alat yang biasa digunakan untuk menentukan dan mengukur daya dukung

material disebut cone penetrometer.

3.1.2 Kondisi Permukaan Kerja

Kondisi permukaan kerja akan sangat berpengaruh pada unjuk kerja alat. Kondisi

permukaan kerja yang baik akan menyebabkan alat muat dan alat angkut bekerja

secara maksimal, sehingga akan diperoleh cycle time yang cukup efektif. Kondisi

permukaan kerja yang baik adalah :

a. Kondisi dimana akan selalu tersedia material untuk diambil oleh alat muat.

Untuk mencapai kondisi demikian diperlukan alat pendukung seperti dozer

agar dapat selalu menyuplai material ke alat muat.

b. Kondisi dimana lokasi pemuatan diatur sedemikian rupa sehingga alat angkut

dapat secara efektif keluar masuk dan mengambil posisi yang tepat untuk

dimuat di lokasi pemuatan. Untuk mencapai maksud tersebut lokasi pemuatan

harus terus-menerus dipantau, bahkan bila perlu dilakukan perbaikan.

c. Kondisi dimana tinggi bench pada area pemuatan sejajar dengan tinggi bak

truk alat angkut, sehingga material yang diambil oleh alat muat (backhoe)

dapat optimal.

21

3.1.3 Koefisien Traksi (coefficient of traction)

Suatu faktor yang menunjukkan seberapa bagian dari seluruh berat kendaraan

pada ban atau track yang dapat dipakai untuk mendorong atau menarik. Koefisien

traksi didefinisikan juga sebagai suatu faktor dimana jumlah berat kendaraan pada

ban atau track penggerak harus dikalikan untuk menunjukkan rimpull maksimum

antara ban atau track dengan permukaan jalur jalan tepat sebelum mengalami

selip.

Koefisien traksi dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:

a. Keadaan ban, yaitu keadaan dan macam bentuk kembangan ban tersebut.

Sedangkan untuk crawler track tergantung dari keadaan dan bentuk tracknya

b. Keadaan permukaan jalur jalan, yaitu basah atau kering, keras atau lunak,

bergelombang atau rata.

c. Berat kendaraan yang diterima roda penggeraknya.

Tabel 3.1 Koefisien traksi untuk berbagai macam keadaan jalur jalan

(Caterpillar, 2004a)

Material Ban karet Track

Beton 0,90 0,45

Lempung kering 0,55 0,90

Lempung basah 0,45 0,70

Pasir kering 0,20 0,30

Pasir basah 0,40 0,50

Pit quarry 0,65 0,55

Kerikil 0,36 0,50

Salju 0,20 0,27

Es 0,12 0,12

Tanah kokoh 0,55 0,90

Tanah lepas 0,45 0,60

Batu bara 0,45 0,60

22

3.1.4 Rimpull

Rimpull yaitu besarnya kekuatan tarik (pulling force) yang dapat diberikan oleh

mesin suatu alat mekanis kepada permukaan roda atau ban penggeraknya yang

menyentuh permukaan jalur jalan. Jika koefisien traksi cukup tinggi untuk

menghindari terjadinya selip, maka rimpull maksimum adalah fungsi dari tenaga

mesin (horse power) dan gear ratio (versnelling) antara mesin dengan roda

penggerak alat mekanis. Tetapi jika terjadi selip maka rimpull maksimum akan

sama dengan besarnya tenaga pada roda penggerak dikalikan koefisien traksi.

Istilah rimpull hanya dipakai untuk kendaraan-kendaraan yang beroda karet.

Untuk yang memakai roda rantai (crawler track), maka istilah yang dipergunakan

adalah draw bar pull. Rimpull dapat dihitung dengan persamaan :

................................... (3.1)

Dimana:

RP = rimpull atau kekuatan tarik, lbs

HP = tenaga mesin, HP (horse power)

375 = angka konversi

= efisiensi mesin

V = kecepatan maksimum pada gigi tertentu, mph

3.1.5 Tahanan Gulir (rolling resistance)

Tahanan gulir (rolling resistance) merupakan seluruh gaya-gaya luar (external

force) seperti gaya gesek (frictional force) antara bagian luar ban kendaraan

dengan permukaan tanah yang bersifat menahan dan berlawanan arahnya dengan

pergerakan alat berat di atas jalur jalan atau permukaan tanah (Gambar 3.1).

23

Pada dasarnya, tahanan gulir dapat dipengaruhi oleh :

a. Kondisi jalan, yaitu kekasaran dan kemulusan permukaannya. Semakin keras

dan mulus, maka akan semakin kecil tahanan gulirnya.

b. Keadaan bagian kendaraan yang berhubungan langsung dengan permukaan

jalur jalan. Jika memakai ban karet, yang akan berpengaruh adalah ukuran

ban, tekanan, dan keadaan permukaan ban. Jika memakai crawler track maka

keadaan dan macam track kurang berpengaruh, melainkan keadaan jalan yang

lebih berpengaruh.

P

RR

W

Gambar 3.1 Arah gaya-gaya yang bekerja pada kendaraan

.................................... (3.2)

Dimana :

RR = tahanan gulir, lb/gross ton (%)

P = gaya tarik pada kabel penarik kendaraan, lb

W = berat kendaraan, gross ton

Besarnya RR dinyatakan dalam pounds (lbs) dari tractive pull yang diperlukan

untuk menggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta muatannya pada jalur

mendatar dengan kondisi jalur jalan tertentu.

24

Tabel 3.2 Nilai tahanan gulir untuk berbagai macam kondisi jalan

(Caterpillar, 2004a)

Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam rolling resistance, bahwa

nilai rolling resistance dapat bervariasi walaupun pada kondisi jalan yang sama

dan tingkat kekerasan yang sama. Hal ini disebabkan karena nilai rolling

resistance juga dipengaruhi oleh kondisi cuaca, hujan akan menyebabkan jalanan

menjadi becek, terutama jika jalan memiliki kekerasan yang kurang baik.

Sebaliknya jalan yang kering akan menyebabkan jalanan relative jadi lebih keras.

Hal lain yang dapat menyebabkan variasi nilai rolling resistance adalah kondisi

ban, pada kondisi perkerasan jalan yang baik maka tekanan ban yang tinggi akan

menghasilkan nilai rolling resistance yang lebih rendah dari pada tekanan ban

yang rendah. Namun pada kondisi perkerasan jalan yang kurang baik, tekanan ban

yang rendah menghasilkan rolling resistance lebih rendah daripada tekanan ban

yang tinggi.

25

3.1.6 Tahanan Kemiringan (grade resistance)

Tahanan kemiringan adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu

gerak kendaraan yang disebabkan oleh kemiringan jalur jalan yang dilaluinya.

Jika jalur jalan tersebut naik disebut kemiringan positif (plus slope) maka tahanan

kemiringan akan melawan gerak kendaraan (grade resistance), sehingga

memperbesar rimpull yang diperlukan. Sebaliknya, jika jalur jalan tersebut turun

disebut kemiringan negatif (minus slope) maka tahanan kemiringan akan

membantu gerak kendaraan (grade assistance), sehingga mengurangi rimpull

yang dibutuhkan.

Kemiringan jalan angkut berhubungan langsung dengan kemampuan alat angkut

baik dalam mengatasi tanjakan maupun dalam pengereman pada saat alat angkut

berisi muatan maupun dalam keadaan kosong. Kemiringan (grade) dapat dihitung

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

................................. (3.3)

(Prodjosumarto, 1996)

26

3.1.7 Percepatan

Percepatan adalah waktu yang diperlukan untuk mempercepat kendaraan dengan

memakai kelebihan rimpull yang tidak dipergunakan untuk menggerakkan

kendaraan pada jalur jalan tertentu. Waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat

kendaraan tergantung dari beberapa faktor, yaitu:

a. Berat kendaraan, semakin berat suatu kendaraan maka akan semakin lama

waktu yang diperlukan untuk mempercepat kendaraan.

b. Semakin besar rimpull yang berlebih maka akan semakin cepat kendaraan

tersebut untuk mengalami percepatan. Sedangkan bila kelebihan rimpull tidak

ada, maka percepatan tidak akan terjadi, artinya kendaraan tersebut tidak dapat

dipercepat.

Untuk menghitung percepatan secara tepat memang sulit, tetapi dapat

diperkirakan dengan rumus newton sebagai berikut:

...................................... (3.4)

Dimana:

a = percepatan, ft/sec2

F = kelebihan rimpull, lbs

W = berat alat yang harus dipercepat, lbs

g = percepatan karena gaya gravitasi, 32.2 ft/sec2

3.1.8 Jalan Angkut

Jalan angkut (ramp) pada lokasi tambang sangat mempengaruhi kelancaran

operasi penambangan terutama dalam kegiatan pengangkutan. Terdapat beberapa

27

pertimbangan yang perlu diperhatikan agar tidak menimbulkan gangguan atau

hambatan yang dapat mempengaruhi keberhasilan pengangkutan, antara lain:

1. Letak ramp

a. Akses yang baik ke lokasi pembuangan tanah penutup (timbunan).

Arah ramp searah dengan pergerakan tambang.

b. Topografi merupakan faktor penting. Pada umumnya letak ramp

berada pada topografi yang landai, karena akan sulit membuat

ramp pada daerah dengan topografi curam.

2. Lebar ramp

a. Tergantung pada lebar alat angkut, biasanya 3,5 4 kali lebar

dump truck terbesar.

b. Lebar jalan seperti diatas memungkinkan lalu lintas dua arah,

ruangan untuk dump truck yang akan menyusul, serta untuk

tanggul pengaman dengan lebar tertentu.

3. Kemiringan ramp

a. Kemiringan ramp didasarkan pada kemampuan alat untuk

mengatasi kemiringan tertentu secara optimal.

4. Panjang ramp

a. Jika ramp yang dihasilkan dengan penimbunan lembah lebih

panjang dibandingkan dengan memotong bukit, dan volume

material yang dipotong sedikit, sehingga dalam pengerjaannya

tidak memakan waktu yang lama dibandingkan dengan

penimbunan lembah (valley), maka untuk kasus seperti ini, pilihan

pemotongan secara umum akan lebih baik digunakan.

b. Pembuatan ramp tetap memperhatikan faktor jarak tempuh dari

loading point ke dumping point, selain faktor waktu pembuatan

dan banyaknya material yang dpotong.

28

3.1.9 Ketersediaan Alat

Ketersediaan alat merupakan salah satu hal yang mempengaruhi produkivitas alat

muat maupun alat angkut. Ketersediaan alat merupakan faktor yang menunjukkan

kondisi alat-alat mekanis yang digunakan dalam melakukan kegiatan

penambangan. Terdapat beberapa parameter yang dapat digunakan untuk

mengetahui ketersediaan alat dan penggunaannya di lapangan, yang secara umum

dapat dibedakan menjadi :

a. Mechanical Availability (MA)

Parameter ini digunakan untuk mengetahui kondisi mekanis yang

sesungguhnya dari alat yang sedang dipergunakan dengan memperhitungkan

kehilangan waktu yang digunakan untuk memperbaiki mesin, perawatan, dan

alasan mekanis lainnya.

.......................... (3.5)

Dimana :

W = Waktu yang dibebankan kepada operator suatu alat yang dalam kondisi

dapat dioperasikan, artinya tidak rusak. Waktu ini meliputi pula tiap

hambatan yang ada, seperti waktu istirahat yang terlalu lama, pindah

loading point, pelumasan, pengisian bahan bakar, keadaan cuaca,dll.

R = Waktu untuk melakukan perbaikan dan waktu yang hilang karena

menunggu saat perbaikan, termasuk juga waktu untuk penyediaan suku

cadang dan perawatan preventif (pelumasan servis berkala).

29

b. Physical Availability (PA)

Merupakan catatan mengenai keadaan fisik dari alat yang dipergunakan.

........................ (3.6)

Dimana :

S = Standby hours atau jumlah jam kerja suatu alat yang tidak dapat

dipergunakan ketika alat tersebut tidak rusak (siap beroperasi),

meliputi hujan deras, tempat kerja belum siap, kerusakan pada

crusher, dll.

W+R+S = Jumlah jam kerja alat yang telah dijadwalkan.

c. Use of Availability (UA)

Menyatakan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk

beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan. Nilai parameter ini

biasanya dapat memperlihatkan seberapa efektif suatu alat yang sedang tidak

rusak dapat dimanfaatkan. Hal ini dapat menjadi ukuran seberapa baik

pengelolaan (manajemen) peralatan yang dipergunakan.

............................ (3.7)

d. Effective Utilization (EU)

Menunjukkan seberapa besar dari seluruh waktu kerja yang tersedia dapat

dimanfaatkan untuk bekerja secara produktif (effisiensi kerja).

.......................... (3.8)

30

3.1.10 Efisiensi Kerja

Efisiensi kerja adalah penilaian terhadap pelaksanaan suatu pekerjaan atau

merupakan perbandingan antara waktu yang dipakai untuk bekerja dengan waktu

yang tersedia. Waktu kerja efektif adalah waktu yang benar-benar digunakan oleh

operator bersama alat mekanis yang digunakan untuk kegiatan produksi. Besarnya

waktu yang telah terjadwalkan ini dalam kenyataannya belum dapat digunakan

seluruhnya untuk produksi (kurang dari 100%). Hal ini disebabkan karena adanya

hambatan-hambatan yang terjadi selama alat mekanis tersebut berproduksi,

sehingga menyebabkan operator tidak bekerja 60 menit dalam satu jam.

Berdasarkan pengalaman jika waktu kerja efektif yang digunakan sebesar 83%

maka sudah dapat dianggap sama dengan efesiensi kerja yang baik sekali.

Tabel 3.4 Effisiensi kerja

(Prodjosumarto, 1996)

Beberapa faktor yang mempengaruhi penilaian terhadap effisiensi kerja antara

lain:

a. Waktu kerja sesungguhnya

Waktu kerja penambangan adalah waktu yang digunakan untuk melakukan

kegiatan penambangan yang meliputi penggalian, pemuatan, dan

pengangkutan. Efisiensi kerja akan semakin besar apabila banyaknya waktu

kerja nyata untuk penambangan semakin mendekati jumlah waktu yang

tersedia.

Kondisi

Kerja

Kondisi Manajemen

Baik sekali

Baik

Sedang

Buruk

Baik sekali

0.84

0.81

0.76

0.70

Baik

0.78

0.75

0.71

0.65

Sedang

0.72

0.69

0.65

0.60

Buruk

0.63

0.61

0.57

0.52

31

b. Hambatan-hambatan yang terjadi

Dalam kenyataan di lapangan akan terjadi hambatan-hambatan baik yang

dapat dihindari maupun yang tidak dapat dihindari, sehingga akan

berpengaruh terhadap besar kecilnya efisiensi kerja. Jika jumlah jam kerja

dapat dimanfaatkan secara efektif, maka diharapkan produksi dari alat muat

dan alat angkut dapat optimal.

c. Jam perawatan (Repair Hours)

Waktu kerja yang hilang karena menunggu saat perbaikan termasuk juga

waktu untuk penyediaan suku cadang (spare parts) serta untuk perawatan

rutin seperti service berkala, pelumasan dan sebagainya.

3.1.11 Iklim dan ketinggian lokasi kerja

Di Indonesia hanya dikenal dua musim, yaitu musim hujan dan musim kering.

Yang sering menghambat pekerjaan adalah pada saat musim hujan, sehingga hari

kerja menjadi lebih pendek. Jika hujan sangat lebat, tanah kebanyakan menjadi

becek dan lengket, sehingga alat-alat tidak dapat bekerja dengan baik. Oleh karena

itu diperlukan sistem penyaliran (drainage) yang baik. Sebaliknya pada musim

kering (kemarau) akan timbul banyak debu yang dapat menghalangi pandangan

operator alat mekanis, sehingga pekerjaan dapat mengalami hambatan.

Ketinggian letak suatu daerah ternyata juga berpengaruh terhadap hasil kerja

mesin-mesin, karena mesin-mesin tersebut saat bekerja dipengaruhi oleh tekanan

dan temperatur udara luar. Pada umumnya dapat dikatakan bahwa semakin rendah

tekanan udara maka akan semakin sedikit jumlah oksigen, hal ini dapat

mengakibatkan mesin-mesin tersebut tidak bekerja secara optimal. Berdasarkan

pengalaman, mesin akan mengalami kemerosotan tenaga akibat berkurangnya

tekanan, rata-rata adalah 3% dari HP di atas permukaan laut untuk setiap

kenaikan tinggi 1000 ft, kecuali 1000 ft yang pertama.

32

3.2 Produksi Alat Muat

Waktu daur merupakan salah satu parameter produksi. Dengan asumsi kapasitas

bucket tetap, semakin kecil waktu daur maka produksi alat tersebut semakin tinggi

sedangkan semakin besar waktu daur maka produksi alat semakin rendah. Waktu

daur alat muat terdiri dari empat bagian, yaitu: waktu mengisi bucket (digging

time), waktu ayunan bermuatan (swing loaded), waktu membuang isi bucket

(dumping time), waktu ayunan kosong (empty swing), dan waktu tunda (delay

time).

CT(m) = Digging + Swing Loaded + Dumping + Empty Swing + Delay ....... (3.9)

Waktu daur ini dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu:

a. Tahanan gali material yang dimuat

b. Berat isi material yang dimuat

c. Fragmentasi material

d. Kedalaman galian

e. Ketinggian bench penggalian

f. Sudut ayunan

Untuk memenuhi target produksi yang telah ditentukan, perlu diketahui kapasitas

bucket rata-rata untuk setiap alat besar sehingga dapat ditentukan alat muat mana

yang akan digunakan. Terdapat tiga jenis ukuran bucket yang harus

diperhitungkan dalam pemilihan alat muat, yaitu:

a. Kapasitas Batas Muatan Statis, yaitu kapasitas yang dapat membuat alat muat

terjungkit (static tipping load).

b. Kapasitas Peres (struck capacity), yaitu kapasitas atau volume material yang

dapat mengisi bucket rata hingga batas bibir bucket.

33

c. Kapasitas Munjung (heaped capacity), yaitu kapasitas atau volume alat

sesungguhnya (struck capacity) ditambah dengan volume material yang

menggunung diatas bucket alat tersebut.

Karakteristik ukuran material memiliki peranan penting dalam menentukan proses

pemuatan. Produksi dari alat muat sangat dipengaruhi oleh material yang

dimuatnya. Disini dikenal istilah faktor pengisian bucket (bucket fill factor) yaitu

perbandingan antara volume material nyata yang dimuat bucket dengan kapasitas

munjung bucket yang dinyatakan dalam persen (%).

Faktor-faktor yang mempengaruhi faktor pengisian mangkuk adalah:

a. Kandungan air, dimana semakin besar kandungan air maka faktor

pengisian semakin kecil, karena terjadi pengurangan volume material.

b. Fragmentasi material, dimana material dengan ukuran yang bagus

(fragmentasi baik) akan memiliki bucket fill factor yang tinggi sedangkan

material dengan ukuran buruk (fragmentasi besar) akan memiliki bucket

fill factor yang rendah sehingga produksi alat muat akan rendah.

c. Keterampilan dan kemampuan operator, dimana operator yang

berpengalaman dan terampil dapat memperbesar faktor pengisian

mangkuk.

Faktor pengisian mangkuk alat muat (F) dapat dinyatakan sebagai perbandingan

volume nyata (Vn) dengan volume munjung teoritis (Vt), seperti yang dinyatakan

dalam persamaan:

.............................. (3.10)

Dimana :

F = Faktor pengisian mangkuk (%)

Vn = Volume nyata atau kapasitas nyata mangkuk (m3)

Vt = Volume munjung teoritis mangkuk (m3)

34

Tabel 3.5 Bucket fill factor

(Caterpillar, 2004a)

Gambar 3.2 Bucket fill factor

(Caterpillar, 2004a)

.................... (3.11)

35

3.3 Produksi Alat Angkut

Waktu daur merupakan salah satu parameter produksi alat angkut, dimana waktu

daur alat angkut dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :

a. Kondisi loading point, yaitu kondisi dimana lokasi pemuatan diatur

sedemikian rupa sehingga alat angkut dapat secara efektif keluar masuk

dan mengambil posisi yang tepat untuk dimuat di lokasi pemuatan. Untuk

mencapai maksud tersebut lokasi pemuatan harus terus-menerus dipantau,

bahkan bila perlu dilakukan perbaikan.

b. Kondisi jalur pengangkutan, yaitu kondisi jalan yang dilalui oleh alat

angkut mulai dari loading point hingga tempat pembuangan material

(waste dump area). Hal ini dipengaruhi oleh kemiringan jalan, kondisi

jalan, dan persimpangan yang harus dilalui oleh alat angkut tersebut.

c. Pola pemuatan, untuk memperoleh hasil yang sesuai dengan sasaran

produksi maka pola pemuatan juga merupakan faktor yang mempengaruhi

waktu edar alat muat dan alat angkut.

Waktu daur alat angkut dapat dirumuskan sebagai berikut :

CT(a) = STL + LT + LTT + STD + DT + ETT + Qe ............................. (3.12)

Dimana :

CT(a) = cycle time of haul unit (waktu edar alat angkut)

STL = spot time at loader (waktu mengambil posisi pemuatan)

LT = loading time (waktu pemuatan)

LTT = load travel time (waktu pengangkutan bermuatan)

STD = spot time at dump (waktu spot di tempat penimbunan)

DT = dumping time (waktu penumpahan muatan)

ETT = empty travel-time (waktu angkut kosong)

Qe = queuing time (waktu menunggu pemuatan)

36

Waktu pemuatan (loading time) adalah waktu yang diperlukan oleh alat muat

untuk mengisi truk sampai berkapasitas munjung (heaped capacity). Rumus yang

digunakan adalah sebagai berikut:

......... (3.13)

Waktu angkut isi dan kosong (load and empty travel time) dapat dirumuskan

sebagai berikut :

...... (3.14) ....... (3.15)

Dimana :

HD = Jarak dari area pemuatan hingga area penumpahan (km)

Vl = Kecepatan rata-rata alat angkut pada saat bermuatan (km/jam)

Ve = Kecepatan rata-rata alat angkut pada saat kosong (km/jam)

Produksi alat angkut dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:

............ (3.16)

Dimana :

Pa = Produksi alat angkut (bcm/jam)

Cta = Waktu edar alat angkut (sekon)

n = Jumlah pengisian bucket ke alat angkut

Kb = Kapasitas munjung bucket alat muat (m3)

Ff = Bucket fill factor (%)

Sf = Sweel factor

EU = Effective Utilization

37

Jumlah pengisian bucket ke dalam alat angkut (n) dapat dirumuskan sebagai

berikut:

.............................. (3.17)

Sedangkan jumlah trip (Jt) yang dapat dilakukan alat angkut dalam waktu satu

jam adalah :

.............................. (3.18)

Dimana :

Ka = Kapasitas munjung bak truk (m3)

Jt = Jumlah trip/jam

3.4 Faktor Kesesuaian Alat (match factor)

Pada dasarnya kombinasi effisiensi kerja alat angkut dan alat muat yang tertinggi

dipilih untuk dipakai. Untuk menyatakan keserasian (synchronization) kerja antara

alat muat dengan alat angkut dapat ditentukan dengan menghitung faktor

keserasian (match factor) melalui persamaan sebagai berikut :

............................ (3.19)

Dimana :

Na = Jumlah alat angkut

Nm = Jumlah alat muat

Ctm = Waktu memuat untuk alat muat (sekon)

Cta = Waktu edar alat angkut (sekon)

n = Jumlah pengisian bucket

38

Tiga kriteria harga faktor keserasian, yaitu:

1. Faktor keserasian < 1 , berarti alat muat lebih sering menunggu

dibandingkan dengan truk. Besarnya waktu tunggu alat muat (Dm) dapat

dinyatakan dengan persamaan :

....................... (3.20)

2. Faktor keserasian > 1 , berarti alat angkut lebih sering menunggu

dibandingkan dengan alat muat. Besarnya waktu tunggu alat angkut (Da)

dapat dinyatakan dengan persamaan :

................. (3.21)

3. Faktor keserasian = 1 , berarti alat muat dan alat angkut sama-sama sibuk

dalam waktu tertentu.

Nilai match factor terbaik adalah bernilai 1 tetapi sangat sulit tercapai, oleh sebab

itu nilai match factor diusahakan agar dapat mendekati 1.