optimalisasi produksi alat berat (hal 1 -14)

8/10/2019 Optimalisasi Produksi Alat Berat (Hal 1 -14)

1/8

OPTIMALISASI PRODUKSI ALAT BERAT

1. Pendahuluan

Peralatan produksi pada operasi penambangan merupakan salah satu sarana yang vital

untuk menunjang target produksi akhir yang telah ditentukan oleh manajemen perusahaan.

Penggunaannya tidak saja terkonsentrasi pada proses penambangan baik tambang

terbuka maupun bawah tanah-, tetapi juga diperlukan untuk proses penunjang

penambangan, antara lain: (1) pemeliharaan jalan-jalan tambang dan () penataan areal

reklamasi pas!a penambangan.

Peralatan produksi penambangan mungkin dapat dide"inisikan sebagai alat-alat mekanis

yang ekonomis bila digunakan untuk menghasilkan suatu bahan galian (bijih), batubara dan

bahan galian industri. #ari de"inisi tersebut tersirat dua hal utama, yaitu alat bertenagamekanis atau alat berat dan harus ekonomis. Pertimbangan menggunakan alat berat adalah

sebagai berikut:

$erhadapan dengan material atau bahan galian yang se!ara alami mempunyai si"at

"isik dan mekanik relati" keras, sehingga diperlukan tenaga mesin !ukup kuat,

%ntuk mengimbangi target produksi yang besar diperlukan alat yang berkapasitas

besar pula dan alat berat adalah jawabannya.

#i samping itu peralatan harus bernilai ekonomis tinggi karena biaya investasinya !ukup

besar. &alaupun terdapat alat berat yang dioperasikan tidak langsung untuk penggalian bijih

aatau batubara (non-produksi), misalnya untuk perawatan jalan, pemindahan overburden

atau reklamasi' namun semua kegiatan tersebut harus dilaksanakan untuk menjamin

kelangsungan hidup perusahaan. $iaya yang diperlukan untuk penggalian non-produksi

merupakan salah satu komponen biaya produksi yang diperhitungkan untuk menentukan

marginal price of finished product.

#itinjau dari "ungsinya, peralatan produksi dapat diklasi"ikasikan sebagai: (1) alat gali isi, ()

alat angkut, dan () alat bantu. lat gali-isi adalah alat produksi untuk menggaali dan

mengisikan material hasil galiannya ke alat angkut. *ontoh alat gali-isi antara lain power

shovel, backhoe, dragline, front-end loader, claimshell, bucket wheel excavator (BWE),

Bucket hain Excavator (BE)dan sebagainya. lat angkut adalah alat-alat produksi untuk

mengangkut material menuju proses berikutnya. *ontoh alat angkut antara lain tru!k, lori

lokomoti", belt !onveyor, pipa lumpur (slurr!), scrapper dan sebagainya. +husus untuk

scrapper, alat produksi ini diran!ang sebagai penggali sekaligus mengangkutnya.

edangkan alat bantu maksudnya adalah alat-alat berat yang digunakan untuk membantu

kelan!aran produksi. &alaupun mungkin di antara alat-alat bantu tersebut terdapat pula

yang diarahkan untuk memproduksi material. *ontoh alat-alat bantu antara lain bulldo"er,

ripper, grader, lubrication truck, water truck, fuel truckdan sebagainya.

Peralatan produksi tambang bawah tanah pada prinsipnya sama dengan tambang hanya

ukuran unitnya lebih ke!il karena disesuaikan dengan ruang kerja yang terbatas di bawah


2/8

tanah dan lebih praktis. $eberapa !ontoh antara lain sebagai berikut:

lat pemotong lapisan batubara bawah tanah disebut continuous miner baik yang

digunakan pada sistem longwall, shortwall maupun room and pillar. *ontohnya alat

pemotong lapisan batubara antara lain' shearer dan plow (plough).

lat gali isi hasil peledakan bawah tanah adalah #oad-$aul-%ump (#$%),

overshotloader, slusher (s!rapper) dan sebagainya.

lat angkut digunakan tru!k berdimensi ke!il, belt !onveyor, !hain !onveyor, lori-

lokomoti" (train) dan lain-lain.

#i samping itu terdapat peralatan produksi lain yang ber"ungsi sebagai penyangga, yaitu

h!draulic supportdan perangkat derek (cage).

$eberapa "aktor yang harus dipertimbangkan di dalam memilih alat berat antara lain:

enis material, digolngkan ke dalam material lepas, sedang dan kompak

ltitude, mempengaruhi terhadp kerja mesin, karena semakin tinggi altitude tekanan

udara semakain berkuran. #ari pengalaman diketahui tenaga mesin diesel akan

kerkuran setiap kenaikan 1/// "eet, yang menyebabkan penurunan volume

produksi0jam dan akan menambah ongkos gali per satuan volume.

+apasitas, berkaitan dengan jumlah alat yang akan digunakan untuk memenuhi target

produksi. emakin besar kapasitas alat, semakin sedikit jumlah alat yang dibutuhkan

untuk mengejar terget .

istem penambangan, pada operasi tambang bawah tanah digunakan peralatan yang

lebih ke!il daripada tambang terbuka

edan kerja, kadang sulit dijamah oleh alaat angkut daan muat konvensional, tetapi

lebih ekonomis digunakan !ara lain, misalnya lori gantung, pipa lumpur, belt !onveyor,

dll.

+etersediaan dana, biasanya !enderung mengurangi target produksi. 2amun

persediaan dana ini bisa diatasi dengan mempetimbangkan pinjaman dari bankdibandingkan dengan keuntungan yang bakal diraih.

#engan mempertimbangkan "aktor-"aktor tersebut di atass, dihaarapkan dapat memilih alat

berat yang sesuai baik ditinjau dari aspek teknis maupun ekonomisnya.

2. Elemen Elemen Produks

Produksi adalah laju material yang dapat dipindahkan per satuan waktu (biasanya per jam).

%ntuk memperoleh angka produksi ada 3 parameter yang harus diperhitungkan, yaitu !1"

ka#as$as ala$% !2" $ena&a kendaraan a$au ala$ !'" (ak$u edar !)*)le $me" dan !+"

e,sens ker-a. %mumnya pemindahan material dihitung berdasarkan volume (m atau

!uyd)' sedangkan pada tambang bijih biasanya dinyatakan dalam ton. engetahui prinsip-

prinsip elemen produksi penting artinya, karena tidak diinginkan adanya kesalahan estimasi


3/8

produksi alat-alat berat.

.1. +apasitas lat

kapasitas alat adalah jumlah material yang diisi, dimuat atau diangkut oleh suatu alat berat.

Pabrik pembuat alat berat akan memberikan spesi"ikasi unit alat termasuk kapasitas

teoritisnya. +apasitas alat berkaitan erat dengan jenis material yang diisi atau dimuat, baik

berupa tanah maupun batu lepas. #engan demikian karakteristik material harus di"ahami

betul agar di dalam mengestimasi kapasitas alat sebenarnya tidak meleset.

#alam perhitungan peren!anaan, jumlah material umumnhya dinyatakan dengan volume

aslinya di tempat (bank & insitu), walaupun yang diangkut atau dimuat sebenarnya adalah

material yang sudah lepas (loose). 4leh sebab itu perubahan material dari kondisi asli

(bank) menjadi lepas (loose) merupakan bagian dari perhitungan tersebut.

.1.1. 5olume aterial

#ikenal ada tiga bentuk volume material yang mempengaruhi perhitungan pemindahannya,

yaitu dinyatakan dalam Bank ubic 'eter (B'), #oose ubic 'eter (#') dan

ompacted ubic 'eter (').Perubahan ini terjadi karena adanya perbedaan densitas

akibat penggalian atau pemadatan dari densitas aslinya. $* adalah volume material pada

kondisi aslinya di tempat (insitu) yang belum terganggu. 6* adalah volume material yang

sudah lepas akibat penggalian, sehingga volumenya akan mengembang dengan berat tetap

sama. ** adalah volume material yang mengalami pemadatan kembali setelah

penggalian, sehingga volumenya akan lebih ke!il dibanding volume aslinya dengan berat

tetap sama. %ntuk mengestimasi produksi, maka hubungan antara ketiga jenis volume

material tersebut harus di"ahami.

.1. Pemberaian (well)

dalah prosentase pemberaian volume material dari volume asli yang dapat mengakibatkan

bertambahnya jumlah mterial yang harus dipindahkan dari kedudukan aslinya. +etika digali,

material akan lepas dan terberai sedemikian rupa dan tidak akan kembali ke bentuk semula.

Pemberaian tejadi karena terbentuk rongga-rongga udara di antara partikel-partikel material

lepas tersebut. isalnya, satu kubik material pada kondisi asli (bank) setelah digali

volumenya mengembang atau bertambah /, artinya volume bertambah 1. kali volume

aslinya, namun beratnya tetap sama sebelum dan sesudah digali. 7umus-rumus yang

berkaitan dengan pemberaian material sebagai berikut:

olume lepas untuk berat tertentu

berai8 - 1 (.1)volume asli untuk berat !ang sama

*aktor berai (+well *actor) olume Bank & olume #oose (.)


4/8

olume lepas (loose)

olume sli (bank) (./) (0 1 berai)

olume lepas (loose) volume asli x (0 1 berai) (.2)

*ontoh :

(0). pabila material memberai 3, berapa #' !ang akan dipindahkan untuk 0333 B'4

5#oose8 1/// 9 (1 /,/) 8 1// 6*

() Berapa B' !ang harus diperhitungkan pada rencana peledakan bila target produksi

adalah 0333 #' dengan swell 6.

Bank8 1///0(1/,;) 8


5/8

=umlah siklus total 03.333 & 0, :3 kali

2.1.+. Dens$as Ma$eral !Ma$eral Dens$*"

#ensitas adalah berat per unit volume dari suatu material, yang nilainya berbeda karena

dipengaruhi oleh si"at-si"at "isiknya, antara lain' ukuran partikel, kandungan air, pori-pori dan

kondisi "isik lainnya. aterial yang padat akan mempunyai berat yang lebih besar per

volume yang sama dibanding material yang tidak padat.

Berat, 8g (lbs)

%ensitas (.:)

olume, m/(!d/)

#ensitas material tentunya akan berubah akibat adanya penggalian, yaitu dari kondisi bank

ke loose. Pada kondisi loose, densitas material akan berkurang (per volume sama)

dibanding densitas pada kondisi bank karena adanya pori udara. %ntuk mengkonversi

densitas material dari bankke loosedigunakan rumus, sbb:

8g&B'

(0 1 berai) (.>)

8g'

2.1./. ak$or Is !ll a)$or"

adalah prosentase volume yang sesuai atau sesungguhnya dapat diisikan ke dalam bak

tru!k atau mangkok dibandingkan dengan kapasitas teoritisnya. uatu bak tru!k mempunyai

"aktor isi


6/8

#@2A> #2 =+>47 %> $@$@7P >@7A6

2.2 Tena&a Kendaraan !Ala$"

#i dalam memimilih suatu alat untuk pekerjaan penggalian material, bijih, atau overburden

harus dipertimbangkan tenaga kendaraan yang mampu mengatasi medan kerja. edan

kerja yang dimaksud adalah kondisi jalan' misalnya basah, kering, mendaki, menurun,

banyak tikungan dan sebagainya yang mempengaruhi laju kendaraan pada saat bermuatan

maupun kosong.

>iga jenis tenaga yang menjadi bahan pertimbangan dalam pembelian suatu alat berat :

1. >enaga #iperlukan (power reAuired)

. >enaga >ersedia (power available)

. >enaga >erpakai (power useable).

..1 >enaga #iperlukan (>P)

>enaga yang diperlukan (>P) adalah tenaga total atau ;otal esistance yang mun!ul dari

kondisi jalan atau medan kerja yang telah digambarkan diatas yang diekspresikan dalam

bentuk >ahanan Buling (>B) atau 7oller 7esistan!e dan >ahanan iring (>) atau Brade

7esistan!e. >ahanan >otal (>>) merupakan penjumlahan >B dan > tersebut, jadi :

(.1/)

>ahanan Buling (>B) adalah gaya yang harus diatasi kendaraan agar dapat bergerak

dipermukaan tanah. ejumlah gagya mempengaruhi harga >B dan yang terpenting adalah

Besekan Anternal (BA) atau Anternal =ri!tion, 6enturan $an (6$) atau >ire =le9ing dan Penetrasi

$an (P$) atau >ire Penetration. >ahanan Buling dapat dirumuskan sebagai berikut :

(.11)

Besekan Anternal (BA) adalah ukuran tahanan dari kkomponen-komponen penggerak

mesin mulai dari putaran roda gila sampai "inal drive pada sistem poros roda.

6enturan $an (6$) diperhitungkan sebagai tahanan pada saat kembangan ban

mengeliat akibat perubahan kondisi permukaan jalan. $ila kendaraan terpelihara

dengan baik, harga BA dan 6$ seharusnya konstan, yaitu / kg0ton berat kendaraan

(3/ lb0ton). #engan mengabaikan "aktor-"aktor lain, / kg akan selalu diperlukan untuk

mendorong dan menarik atau mengangkut setiap ton $erat +endaraan Bross ($+B)

atau Bross 5ehi!le &eight.

Penetrasi $an (P$) akan menambah >B yang besarnya 1; kg0ton kendaraan (/

lb0ton) atau identik dengan kemiringan jalan mendki e"ekti" 1,; setiap penetrasi ban

; mm (1 in!hi)

>> 8 >B >

>B 8 BA 6$ P$


7/8

>ahanan guling (>B) diekspresikan dalam kg0ton (lb0ton) atau prosentase kemiringan e"ekti"

karena kedua parameter tersebut akan mempengaruhi tenaga mesin dan hubungan keduanya

seperti pada persamaan berikut:

1/ kg0ton >B (/ lb0ton >B) 8 1 +emiringan @"ekti" (.1)

!ontoh :

(0) +ebuah wheel loader memindahkan tanah penutup basah dari timbunan pada kondisi 9alan

dengan ;C 63 kg&ton. Berapa ;C tersebut bila din!atakan dalam Drosen 8emiringan4

awab?

;/ kg0ton

>B 8 8 ;

1/ kg0ton01

() sebuah wheel-t!pe tracktor beker9a sekitar dragline di mana penetrasi rodan!a 63 mm.

berapa ;C tersebut bila din!atakan dalam kg&ton dan Dersen 8emiringan4

awab:

Cunakan persamaan (.00) di mana C 1 #B 3 kg&ton

06 kg&ton

;C 3 kg&ton 1 (penetrasi ban x 0B seperti pada >abel ..

>abel ..

=aktor =aktor >ahanan Buling (>B) C1/ kg0ton 8 1D

Konds 0alan K&$on L$on3 Mrn&

E,ek$,

angat keras, sangat rata tanpa penetrasi ban akibat

beban kendaraan/ 3/

+erEs, rata dan mulus, permukaan jalan sedikit dan

li!in, sedikit lentur akibat beban kendaraan, se!ara

teratur dibasahi.

?/ ,;

alan kotor, kembangan ban dapat membekas pada

permukaan jalan, ban lentur karena beban, jalan

dirawat seperlunya, tidak berair, penetrasi antara ;

mm ;/ mm

;/ 1// ;

+embangan ban membekas pada permukaan jalan

yang lunak, sering dilewati, tidak pernah dirawat, tanpa?; 1;/ ?,;


8/8

penguatan, penetrasi ban antara 1// mm 1;/ mm

atatan? Gkuran dan tekanan ban mempengaruhi ;C, namun di atas cukup memuaskan sebagai

estimasi awal

@"ek >B terhadap kendaraan dengan tipe penarik rantai ( track t!pe) diabaikan. eskipunterjadi penetrasi akibat beban yang dibawanya, tetapi ke!il pengaruhnya. $ahkan bila

bergerak pada kondisi jalan yang tidak berarti apa-apa.

>ahanan iring (>), adalah gaya gravitasi yang harus diatasi oleh kendaraan pada saat

bergerak naik () atau turun (-). Farga > harus diperhitungkan baik pada kendaraan ban

karet amaupun rantai. %mumnya kemiringan dinyatakan dalam persen (). #ikatakan

kemiringan 1 apabila jarak vertikal 1 m (1 "t) untuk horiGontal 1// m (1// "t). Bambar .1

memperlihatkan perbandingan satuan kemiringan dalam prosen dan derajad.

Bambar .1. Perbandingan satuan kemiringan

optimalisasi produksi alat berat (hal 1 -14)

Documents