RANCANGAN SISTEM PENYALIRAN TAMBANG

Sasaran penyaliran adalah membuat lokasi kerja di areal penambangan selalu kering karena bila tidak terkontrol akan menimbulkan masalah, antara lain :

1. lokasi kerja 2. jalan tambang becek dan licin, 3. stabilitas lereng tambang rawan longsor 4. peralatan tambang cepat rusak 5. kesulitan mengambil contoh (sampling) 6. efisiensi kerja menurun dan 7. mengancam keselamatan dan

kesehatan kerja.

Sistem penyaliran dapat berupa: Penanganan air yang masuk ke

tambang (Konvensional) Pencegahan air masuk ke lokasi

tambang (Inkonvensional).

KOMPONEN AIR YANG MASUK KE LOKASI TAMBANG:

1. AIR HUJAN2. AIR REMBESAN

KOMPONEN YANG BERPENGARUH

a. INTENSITAS CURAH HUJAN b. LUAS AREAc. KAPASITAS INFILTRASId. PENGUAPAN (EVAPORASI)e. REMBESAN AIRTANAH

RUMUS RATIONAL

Q = c i ADimana : C = Konstanta (dgn memperhitungkan

komponen c, d dan e) I = Intensitas Curah Hujan

(komponen a) A = Luas Area (komponen b)

ESTIMASI DEBIT REMBESAN

Faktor utama adalah permeabilitas batuannyaPerhitungan debit air tanah yaitu dengan :

PersamaanThiem

K 2 m (S1- S2 ) Q =

C log 10 (R/r)

Dimana :Variable Keterangan MEINZER DARCY

Q Laju aliran gallon/menit ml/det

K Permeabilitas Meinzer Darcy

M Ketebalan penjenuhan rata-rata dari akuifer

yang diukur melalui 2 titik pengamatan

feet cm

R Jari-jari titik pengamatan

yang jauh dari sumur

R Jari-jari sumur atau titik pengamatan terdekat

Dapat diukur dengan satuan

sejenis karena hasilnya hanya

merupakan perbandingan

C Konstanta 528 2,3

Viskositas centipoise centipoise S1 Penurunan air tanah pada titik terdekat sumur

pengamatan

feet Atm

S2 Penurunan air tanah pada titik terjauh sumur

pengamatan

feet Atm

ANALISA CURAH HUJAN RENCANA

Tentukan rata-rata curah hujan (X) maximum dengan rumus :X = CH/ n

Tentukan standar deviasi dengan rumus :S = (Xi X)2

(n 1) Tentukan koreksi variansi, dengan rumus :

Yt = -ln[-ln[ T-1 ] ]T

Tentukan koreksi rata-rata dengan rumus :Yn = -ln[-ln[n + 1 - m ] ]

n + 1Rata-rata Yn, YN = Yn

N Tentukan koreksi simpangan dengan rumus :

Sn = (Yn-YN)( n-1 )

Tentukan curah hujan rencana dengan rumus :CHR = X + S (Yt YN)

Sn

RESIKO HIDROLOGI

PR = 1- ( 1 1 )TL

TR Dimana :

PR = Resiko hidrologi TR = Periode ulangTL = Umur bangunan

PERENCANAAN SALURAN TERBUKA

Pada perencanaan saluran terbuka ada beberapa faktor lapangan yang perlu diperhatikan yaitu :

Catchment area/water divide Waktu konsentrasi Intensitas curah hujan Jenis material Rencana kemajuan tambang

Catchment area/water devide

Dalam memperhitungkan water devide di ukur pada peta rencana tambang yang telah di buat dengan menggunakan planimeter atau dengan aplikasi surfer.

Waktu konsentrasi

Rumus dari Kirpich

Keterangan : tc= waktu terkumpulnya air (menit) L = Jarak terjauh sampai titik

pengaliran (meter) H= Beda ketinggian dari titik terjauh

sampai ke tempat berkumpulnya air (meter)

menitHLxxtc

385.03

871.060

=

Intensitas curah hujanRumus Mononobe :

Keterangan : R24 = Curah hujan rencana per

hari (24 jam) t = Waktu konsentrasi, jam I = Intensitas curah hujan

(mm/jam)

2/324 .(24/t)24

RI =

Jenis materialTable Beberapa harga koefisien limpasan

Kemiringan Tutupan/jenis Lahan C

< 3% sawah, rawa 0,2

(datar) Hutan, perkebunan 0,3

Perumahan 0,4

Hutan, perkebunan 0,4

3% - 15% Perumahan 0,5

(sedang) Semak-semak agak jarang 0,6

Lahan terbuka 0,7

Hutan 0,6

> 15% Perumahan 0,7

(curam) Semak-semak agak jarang 0,8

Lahan Terbuka daerah tambang 0,9 (Rudy Sayoga, 1993)

Koefisien Material dan Kecepatan Izin Aliran

Nilai Kecepatan Aliran (m/det)No. Material

n Air Jernih Air Keruh

1 Pasir halus koloida 0.020 0.457 0.672

2 Lanau kepasiran non koloida 0.020 0.534 0.762

3 Lanau non koloida 0.020 0.610 0.914

4 Lanau alluvial non koloida 0.020 0.610 1.067

5 Lanau kaku 0.020 0.672 1.067

6 Debu vulkanis 0.020 0.672 1.067

7 Lempung kompak 0.025 1.143 1.524

8 Lanau alluvial, koloida 0.025 1.143 1.524

9 Kerikil halus 0.025 0.672 1.524

10 Pasir kasar non koloida 0.030 1.143 1.524

11 Pasir kasar koloida 0.025 1.129 1.829

12 Batuan D 20 mm 0.028 1.340 1.9

13 Batuan D 50 mm 0.028 1.980 2.4

14 Batuan D 100 mm 0.030 2.810 3.4

15 Batuan D 200 mm 0.030 3.960 4.5

16 Tanah berumput 0.030 - 2

17 Pasangan batu 0.017 - 5

18 Tembok diplester 0.010 - 5

Untuk perencanaan dimensi saluran terbuka bisa dengan mengikuti tahapan berikut :

Tentukan pembagian water devide untuk setiap kemungkinan pada kondisi areal penambangan yang ada, dari pembacaan peta rencana. Dan untuk mengukur luasnya tersebut bisa dengan menggunakan planimeter, dan harus diperhatikan mengenai skalanya.

Buat jalur saluran dari masing-masing water devide. Hitung waktu konsentrasi dengan menggunakan rumus

Kirpich Hitung intensitas curah hujan rencana dengan menggunakan

metode Gumbel Tentukan koefisien material yang sesuai dengan kondisi

dilapangan. Hitung debit rencana dengan menggunakan rumus Rasional :

Rumus Rasional :

Q = 0,278 x C x I x ADimana : Q = Debit rencana,(m3/det) C = Koefisien material (Koeff

Limpasan) I = Intensitas hujan rencana, mm/jam A = Luas catchment area, ha

PERENCANAAN SUMP

Sump (Kolam Penampung) merupakan kolam penampungan air yang dibuat untuk penampung air limpasan, yang dibuat sementara sebelum air itu dipompakan, serta dapat berfungsi sebagai pengendap lumpur. Pengaliran air dari sump dilakukan dengan cara pemompaan atau dialirkan kembali melalui saluran pelimpah. Tata letak sumpakan dipengaruhi oleh sistem drainase tambang yang disesuaikan dengan geografis daerah tambang dan kestabilan lereng tambang.

Ada dua sistem penyaliran tambang, yaitu :

Sistem Penyaliran MemusatPada sistem ini sump-sump akan ditempatkan di setiap jenjang tambang (bench), dengan sistem pengalirannya dari jenjang paling atas menuju jenjang di bawahnya sehingga akhirnya air dipusatkan di Main Sump (balong induk) untuk kemudian dipompa keluar tambang.

Sistem Penyaliran Tidak MemusatSistem ini dapat dilakukan bila ke dalaman tambang relatif dangkal dengan keadaan geografis daerah luar tambang memungkinkan untuk mengalirkan air langsung dari sump keluar tambang.

Jenis Sump dan Penempatannya

Berdasarkan penempatannya, sump dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu :{ Travelling sump

Jangka waktu penggunaan sump ini relatif singkat dan selalu ditempatkan sesuai dengan kemajuan front tambang, sehingga dalam pembuatannya bersifat sementara.

{ Sump jenjang atau sump transitDibuat secara terencana dalam pemilihan lokasi maupun volumenya.Penempatannya pada jenjang tambang dan biasanya di bagian lerengtepi tambang. Sump ini biasanya dibuat semi pemanen karena dibuat untuk jangka waktu yang cukup lama.

{ Main SumpDibuat sebagai penampungan air terakhirDapat digunakan sebagai cadangan air untuk pengamanan kebakaran.Dibuat pada elevasi terendah dalam tambang (dasar tambang).Biasa di buat permanen karena digunakan dalam waktu yang lama.

Tahapan-tahapan Perencanaan Sump

Membuat batasan water devide. Membuat pola aliran saluran, pada masing-masing water devide. Penempatan atau tata letak sumuran pada bench-bench tertentu

sesuai dengan pola penyaliran serta sistem pemompaannya yang akan direncanakan.

Hitung curah hujan rencana dengan mengunakan metode Gumbel.

Hitung debit rencana dengan rumus Rasional. Hitung debit pemompaan Dengan iterasi tentukan nilai selisih debit limpasan di kurangi

dengan debit pemompaannya. Volume dari selisih tertinggi di atas merupakan proyeksi volume

sumuran yang harus dibuat namun harus dibuat juga volume untuk jagaan bisa berapa persen dari volume awal.

PERENCANAAN SISTEM PEMOMPAAN

Dalam sistem pemompaan dikenal ada beberapa macam tipe sambungan pemompaan yaitu :

{ SeriDua atau eberapa pompa dihubungkan secara seri maka nilai head bertambah sebesar jumlah head masing-masing sedangkan debit pemompaan tetap.

{ ParalelKapasitas pemompaan ber tambah sesuai kemampuan debit masing-masing pompa namun head tetap. Kemudian untuk menentukan kebutuhan pompa ada dua hal yang perlu diperhatikan

Penentuan daya pompa

Dengan rumus :P = SG . Ht . Q

102 . EpDimana :

P = Daya pompa, (kw) Sg = Specific gravityHt = Head total sistem, (m), Q = Debit pemompaan,m3/sEp = Efisiensi pompa

Perhitungan Head Total

Total kehilangan head (Ht) adalah ;

Ht = Hc + Hv + Hf + Hl

Static Head (Hc)

Static head adalah kehilangan energi yang disebabkan oleh perbedaan tinggi antara tempat penampungan dengan tempat pembuangan.

Hc = h2 h1Dimana :h2 = Elevasi air keluarh1 = Elevasi air masuk

Velocity Head (Hv)

Hv = v2 / 2gVelocity Head adalah kehilangan yang diakibatkan oleh kecepatan air yang melalui pompa.Dimana :

v = Kecepatan air yang melalui pompa (m/dt)g = Gaya gravitasi bumi (m/dt)

Dimana v diperpoleh dari persamaan V =Q/A, Q = debit kemampuan pompa dan A = r2

Friction head (Hf)

Friction Head adalah kehilangan akibat gesekan air yang melalui pipa dengan dinding pipa, yang dihitung berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach.

Hf = (f x L x v2) / (D x 2 x g)Dimana :F = Faktor kekasaran pipa, menggunakan diagram

moody.D = Diameter dalam pipa,mV = Kecepatan rata-rata aliran dalam pipa, m/sL = Panjang pipa, mG = Percepatan gravitasi, m/s2

Shock loss Head (Hl)Kehilangan ini pada jaringan pipa disebabkan oleh perubahan-perubahan mendadak dari geometri pipa, belokan-belokan, katup-katup dan sambungan-sambungan.

Hl = (K x v2) / (2 x g)

atau,Hl = n . f . V2 / 2g

Dimana :K = Koefisien kekasaran pipa yang tergantung pada jari-jari

belokan, diameter pipa dan sudut yang dibentuk antara pipa dan bidang datar.

n = Jumlah belokanf = 0,964sin2/2 + 2,047 sin4 /2 = Besar sudut belokan, 0

menghitung debit air yang mampu dikeluarkan oleh pompa

Q2 = Q1 H2H1

Dimana : Q1 = Debit pompa dari pabrik, m3/detQ2 = Debit pompa setelah dikoreksi, m3/detH1 = Head dr pabrik (blm dikoreksi), mH2 = Head total perhitungan, m

PERENCANAAN KOLAM PENGENDAP LUMPUR (SETTLING POND)

( )18

12 = SGDgVtDimana :Vt : Kecepatan pengendapan

partikel,(m/dtk)G : Percepatan gravitasi, (m/dtk2)SG : Berat jenis partikel padatan v : Viskositas kinematika air (m2/dtk)D : Diameter partikel padatan (m)

Luas kolam pengendapan

dtkmdtkm

VtQA

//3=

Dimana :A : Luas kolam pengendapan (m2)Q : Volume air yang ditampung

(m3/dtk)Vt : Kecepatan partikel tersuspensi

(m/dtk)