penelitian hydrogeologi tambang untuk rencana drainase tambang batubara bawah

8/17/2019 Penelitian Hydrogeologi Tambang Untuk Rencana Drainase Tambang Batubara Bawah

1/5

PENELITIAN HYDROGEOLOGI TAMBANG UNTUK RENCANA

DRAINASE TAMBANG BATUBARA BAWAH

Oleh :Budi Islam, Nendaryono, Fauzan, Hendro Supangkat,EkoPujianto,

Suhendar, Iis Hayati, Rakhmanudin, Welly Gatsmir, Jajat Komara

1. Latar Belakang Masalah

Air bawah tanah pada tambang batubara sangat berpengaruh pada produktivitas penambangan

terutama pada tambang batubara bawah tanah (underground mining ), masalah air tanah tersebut perlu

dikelola secara baik. Pengelolaan masalah air tanah meliputi pengawasan (monitoring), pencegahan

dan pengendalian air bawah tanah baik jumlah aliran air tambang (debit ) yang masuk maupun

pengawasan terhadap sumber air pada tambang bawah tanah tersebut.

Air bawah tanah pada lokasi tambang tanah (underground mining ), biasanya berasal dari

rembesan/bocoran ( seepage/leakage) yang keluar melalui struktur batuan, berupa aliran pada lapisan

akifer, rekahan, dan patahan. Terpotongnya jalur lapisan akifer karena pembuatan lubang bukaan

tambang (opening ) atau kegiatan penambangan dapat menjadi masalah tersendiri. Pada kegiatan

penambangan bawah tanah pembuangan air merupakan suatu yang mutlak harus dilakukan demi

menjaga keamanan, keselamatan dan produktivitas penambangan, terutama bila elevasi tambang

tersebut berada di bawah muka air tanah.

Pada tambang bawah tanah pengelolaan air tambang berupa,

a). Pencegahan air rembesan/bocoran masuk kedalam lokasi tambang (mine dranage).

b). Pengendalian air rembesan/bocoran masuk kedalam lokasi tambang (mine dewatering ).

c). Pengawasan air rembesan/bocoran masuk kedalam lokasi tambang (monitoring ).

2. Tujuan Penelitian

Melakukan penelitian secara detail tentang hidrogeologi di tambang batubara bawah tanah untuk

mendukung dalam penyusunan rencana disain sistem drainase, sehingga keberadaan air tanah dapat pada tambang bawah tanah dapat ditanggulangi secara optimal. Selain itu sesuai dengan pihak

rencana Ditjen Minerbapabum bahwa kegiatan ini untuk mendukung kebijakan pemerintah di dalam

pengembangan tambang batubara bawah tanah.

Tujuan lain adalah agar rancangan sistem drainase pada tambang batubara bawah tanah ini dapat

diterapkan dalam kegiatan penambangan.

3. Metodologi Kegiatan


2/5

Metoda dalam kegiatan penelitian yang akan diterapkan dalam kegiatan ini adalah pengambilan data

primer dan sekunder, kompilasi data primer dan data sekunder, pengolahan dan diskusi serta

pembahasan untuk mendapatkan kesimpulan.

1. Pengumpulan data primer :

a. Pengukuran daerah aliran sungai sekitar tambang

b. Pengamatan/penentuan posisi sumur sekitar tambang

c. Survey hidrogelogi di tambang

d. Pengambilan contoh batuan di tambang

e. Pengujian kualitas batuan (porositas, permeabilitas dll.)

2. Pengumpulan data sekunder :

a. Peta topografi, geologi dan hidrogeologi daerah penelitian dan sekitarnya

b.

Data curah hujanc. Kualitas air di sekitar tambang

d. Data tambang (luas bukaan, litologi, struktur, kemiringan akifer, drainase. Dll.)

e. Data pumping test lubang bor di sekitar tambang.

3. Pengolahan data :

a. Potensi dan jenis akifer

4. Hasil Penelitian

Daerah penyelidikan secara hidrogeologis dinamakan Cekungan Airtanah Kalimantan timur dengan batas-batas : di sebelah utara adalah pemisah air permukaan ( surface water divide) yang

kedudukannya mendekati sumbu antiklin Mentawir, di sebelah barat adalah Teluk Balikpapan, di

sebelah selatan dan timur adalah Selat Makasar.

Sistem akuifer utama cekungan Airtanah dibentuk oleh endapan aluvial, dengan sistem aliran airtanah

melalui ruang antar butir dan gabungan antara celahan dan ruang antar butir. Jenisnya terdiri atas

akuifer tidak tertekan (unconfined aquifer ) atau akuifer dangkal ( shallow aquifer ) dan akuifer tertekan

(confined aquifer ) atau akuifer dalam (deep aquifer ). Aliran airtanah pada sistem akuifer dangkal

secara umum dikontrol oleh kondisi morfologi setempat; di daerah pantai menuju ke arah garis pantai.Pada sistem akuifer dalam, berdasarkan data sumur-sumurbor yang tersedia dan terkonsentrasikan di

sekitar daerah penyelidikan, aliran airtanah menuju ke arah selatan.

Jumlah airtanah di daerah ini, berdasarkan hasil penghitungan dengan metode neraca air, sekitar 197,8

juta m3/tahun atau sekitar 16 % dari curah hujan tahunan di cekungan. Sebagian dari jumlah airtanah

tersebut mengalir secara wajar pada sistem akuifer dalam sebesar 15,3 juta m3/tahun. Daerah imbuh

(recharge area) sistem akuifer dalam itu terletak di bagian utara daerah penyelidikan dan sekitarnya.

Berdasarkan jumlah, mutu, dan kedudukan muka airtanah pada setiap sistem akuifer utama, daerah

penyelidikan dibagi menjadi 3 (tiga) wilayah potensi airtanah, yakni:


3/5

4.1. Wilayah Potensi Airtanah Sedang pada Akuifer Dangkal dan Akuifer Dalam

Wilayah ini menempati daerah sepanjang pantai selatan yang membentang dari bagian barat sampai

di timur, serta di utara yang mendekati batas pemisah air permukaan.-

Akuifer dangkal berkedudukan antara 1,0 - 20 meter di bawah muka tanah setempat (mbmt),

kedalaman sumurgali antara 1,5 – 6,3 mbmt, kedudukan muka airtanah statis (MAS) antara 0,2 – 3,8

mbmt, fluktuasi muka airtanah antara 1,0 - 3,5 m, harga kelulusan (K) antara 1,8 x 10-3 - 2,6 x 10-3

cm/dtk, harga keterusan (T) antara 10,1 - 37,7 m2/hari, debit jenis (Qs) antara 0,17 - 0,21 l/dtk/m,

debit optimum (Qopt) antara 2,2 – 3,5 l/dtk, mutu airtanah cukup memenuhi kriteria sebagai sumber

air minum.

Akuifer dalam berada pada kedudukan antara 25 - 250 mbmt, MAS sekitar 3,8 – 29 mbmt, K antara

10-3 - 11 x 10-2 cm/dtk, T antara 10 - 750 m2/hari, Qs antara 0,54 - 0,80 l/dtk/m, Qopt antara 5,4 - 12

l/dtk, mutu airtanah umumnya mengandung besi dengan konsentrasi di atas ambang batas yang

disarankan untuk air minum.

4.2. Wilayah Potensi Airtanah Kecil pada Akuifer Dangkal dan Sedang pada Akuifer Dalam

Wilayah ini menempati bagian sayap Antiklin Klandasan dan Mentawir. Akuifer dangkal

berkedudukan antara 0,9 - 17,0 mbmt, kedalaman sumurgali antara 1,5 hingga lebih dari 5,0 mbmt,

MAS antara 0,25 – 13,00 mbmt, fluktuasi muka airtanah antara 1,0 – 5,0 m, K antara 10-3 - 11 x 10-2

cm/dtk, T antara 0,7 - 16,7 m2/hari, Qs antara 0,17 - 0,21 l/dtk/m, Qopt antara 1,2 - 1,7 l/dtk, mutu

airtanah akuifer ini umumnya memenuhi kriteria sebagai sumber air minum. Akuifer dalam berada

pada kedudukan antara 30 - 250 mbmt, MAS sekitar 3,7 - 70,0 mbmt, K antara 10-3 - 11 x 10-2

cm/dtk, T antara 10,5 - 35,8 m2/hari, Qs antara 0,35 - 0,54 l/dtk/m, Qopt antara 3,5 - 8,1 l/dtk, mutu

airtanah umumnya mengandung besi dengan konsentrasi di atas ambang batas yang tidak disarankan

untuk air minum.

4.3. Wilayah Potensi Airtanah Rendah pada Akuifer Dangkal dan Akuifer Dalam

Wilayah ini menempati inti Sinklin Wain dan sekitarnya yang berada di bagian tengah daerah penyelidikan.

Akuifer dangkal diperkirakan berkedudukan antara 1,1 - 20,0 mbmt, kedalaman sumurgali antara 1,5

hingga lebih dari 5,0 mbmt, MAS antara 0,25 Â – 13,00 mbmt, fluktuasi muka airtanah antara 1,0 –

5,0 m, K antara 10-3 - 11 x 10-2 cm/dtk, T antara 0,7 - 1,26 m2/hari, Qs antara 0,16 - 0,21 l/dtk/m,

Qopt < 2,0 l/dtk, mutu airtanah umumnya cukup memenuhi kriteria sebagai sumber air minum.

Akuifer dalam berkedudukan 50 - 300 mbmt namun umumnya lebih dalam dari 150 mbmt, MAS

sekitar 0,02 - 1,59 mbmt, K antara 10-3 - 11 x 10-2 cm/dtk, T sekitar 30 m2/hari, Qs lebih kecil dari

0,3 l/dtk/m, Qopt < 2 l/dtk, mutu airtanah umumnya mengandung besi dengan konsentrasi di atasambang batas yang tidak disarankan untuk air minum.


4/5

4.5. Rancangan Drainase

Berdasarkan hasil observasi lapangan dan analisis perhitungan dapat diketahui bahwa tipe material

untuk saluran adalah saluran (channel ) natural artinya saluran tanah/batuan yang ada (clean, winding

stream). Nilai koefisien kekasaran (manning roughness coefficient ) untuk natural stream channels

adalah (n) = 0.040.

Perhitungan kedalaman aliran pada saluran trapezoidal mempunyai koefisien‘manning rughness’ (n)

= 0,040 (untuk kanal yang alami), S = 0,07, y = 1/√3 = 0.577 dan Q = 1,106 m3/s

Metoda pemecahan dengan perhitungan kedalaman (d), lihat gambar 4 – 1.

Dimana, θ = 60°

Berdasarkan pada aliran air ( flow rate) kedalam saluran air dan perhitungan ukuran saluran air,dimana B =0,35 m; Bw = 0,25 m; d = 0,30 m; A = 0,624 m2; θ = 60º.

768.10

106.16

25

d

mm Bw 25.0293.0

mm B 35.0385.0

2624.0 m A

md 60.0

d = 0.30 m

Bw = 0.25 m

B =0,35 m

1

z

θ = 60°


5/5

Gambar 4 - 1

Ukuran dan Bentuk Saluran Aliran Drainase

5. Kesimpulandan Saran

a. Kesimpulan

1. Hasil penyelidikan hidrogeologi tahap awal menunjukkan bahwa akuifer cukup produktif

dibentuk oleh endapan alluvial. Namun tidak di semua tempat yang disusun oleh ketiga

satuan batuan tersebut dijumpai kandungan air tanah dalam jumlah yang sama karenatergantung dari tebal akuifer, koefisien kelulusan batuan, dan intensitas celahannya.

2. Hasil pemabahasan bentuk saluran drainase yang disarankan adalah bentuk trigonal atau

trapesoidal

b. Saran

1. Dalam setiap kegiatan yang berkaitan dengan pengambilan air tanah, baik untuk

pemanfaatannya sebagai sumber air bersih maupun sebagai cara untuk mengatasi masalah

dalam kegiatan penambangan batubara (dewatering ), perlu dibarengi dengan upaya-upaya

pemulihan potensinya agar sumber daya airtanah tetap terjamin kelestariannya.

2. Singkapan akuifer (aquifer outcrop) utama yang telah diidentifikasi sebagai daerah imbuh

airtanah ( groundwater recharge area) perlu dijadikan kawasan lindung, sehingga kegiatan

pengambilan airtanah untuk tujuan apapun di kawasan tersebut harus dihindari.

3. Penyelidikan hidrogeologi lanjutan bersifat rinci perlu dilakukan, baik dalam rangka upaya

pengembangan pemanfaatan airt anah

penelitian hydrogeologi tambang untuk rencana drainase tambang batubara bawah

Documents