RANCANGAN TEKNIK SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BAWAH TANAH

RANCANGAN TEKNIK SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BAWAH TANAH

PT. BAYUADJI NUSANTARA MAS SUKABUMI

JAWA BARAT

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan

Tugas Akhir pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :

TRI WIJANTO BUDI MULYAWAN GAMBASS LHAAN

92.010 / TA

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN

YOGYAKARTA

1999

A. JUDUL

RANCANGAN TEKNIK SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BAWAH TANAH PT. BAYUADJI NUSANTARA MAS SUKABUMI JAWA BARAT.

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Dalam menunjang kelancaran dan keberhasilan dalam penambangan bijih emas di PT. Bayuadji Nusantara Mas tidak terlepas pekerjaan dalam hal penyaliran tambang yang erat kaitannya dengan kelancaran produksi. Penyaliran tambang merupakan suatu tindakan teknis penunjang sistem penambangan dengan tujuan untuk mengurangi air yang masuk atau menggenangi suatu daerah penambangan.

Sesuai dengan kondisi PT. Bayuadji Nusantara Mas yang menggunakan tambang dalam, maka sistem penyaliran perlu diperhatikan dengan tujuan untuk meningkatkan kelancaran kerja, sehingga target produksi yang diharapkan dapat tercapai.

C. TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari keadaan air dalam tambang dan mendapatkan serta menetapkan sistem penyaliran yang sesuai untuk diterapkan pada tambang bawah tersebut.

D. DASAR TEORI

Pengertian penyaliran adalah suatu usaha untuk mencegah, mengeringkan, dan mengeluarkan air yang masuk atau menggenangi suatu daerah tertentu. Penyaliran diperlukan sebagai penunjang kelancaran dalam kegiatan penambangan. Sistem penyaliran yang ada dilokasi tambang bawah tanah (Underground Mining) dilaksanakan karena akumulasi air di dalam tambang yang harus dikeluarkan.

Tujuan penyaliran tambang adalah :

Mencegah terjadinya korosi pada peralatan tambang.

Mencegah terjadinya akumulasi (genangan) air di dalam tambang.

Menciptakan kondisi kerja yang aman dan nyaman di dalam tambang.

Secara hidrologi air dibawah permukaan tanah dapat dibedakan menjadi air pada daerah tak jenuh dan air pada daerah jenuh. Daerah tidak jenuh air umumnya terdapat pada bagian teratas dari lapisan tanah dan dicirikan oleh gabungan tiga fasa, yaitu :

Fasa padat (material atau butiran padatan).

Fasa cair ( air adsorbsi, air kapiler dan air infiltrasi).

Fasa gas.

Daerah ini dipisahkan dari daerah jenuh air oleh jaringan kapiler. Daerah jenuh merupakan bagian dibawah zona tak jenuh. Air yang terdapat pada zona atau daerah jenuh inilah yang disebut Ground Water.

1. SISTEM PENAMBANGAN

Pada penambangan emas yang dikelola oleh PT. Bayuadji Nusantara Mas sistem penambangan yang diterapkan adalah sistem penambangan bawah tanah dan metode yang digunakan adalah cut and fill yaitu penambangan yang diikuti oleh penyanggaan serta pengisian butiran atau waste pada bekas lubang penggalian. Adapun kegiatan penambangan yang dilakukan disini adalah pembuatan lubang-lubang bukaan, penggalian emas, pngangkutan dan pemuatan serta pengolahan dan reklamasi. Selain itu ada sarana penunjang penambangan,yaitu : penyanggaan, ventilasi tambang, dan penyaliran tambang.

2. SISTEM PENYALIRAN

Pengertian penyaliran adalah suatu usaha untuk mencegah, mengeringkan dan mengeluarkan air yang menggenangi suatu daerah tertentu. Penyaliran tambang adalah penyaliran yang diterapkan didaerah penambangan yang bertujuan untuk mencegah masuknya air atau mengeluarkan air yang telah masuk menggenangi daerah penambangan yang dapat mengganggu aktivitas penambangan.

a. Sistem Penyaliran Bawah Tanah.

Sumber air didalam tambang bawah tanah dapat berasal dari air tanah maupaun dari rembesan air permukaan, air tersebut ke lokasi tambang dengan cara merembes melalui batuan atap maupun dinding yang tidak tahan terhadap rembesan air, atau dapat pula mengalir melalui retakan atau rekahan pada batuan yang terpotong akibat kegiatan penambangan. Dalam menangani masalah air dalam suatu tambang bawah tanah dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :

1. Dengan Cara konvensional (secara langsung)

Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke tempat penggalian. Adapun yang termasuk dalam penanganan air tambang bawah tanah secara konvensional adalah :

a. Penyaliran Dengan Sistem Tunnel

Tunnel adalah suatu lubang bukaan mendatar atau hampir mendatar yang ke dalam atau kedua belah kaki bukit. Dalam sistem tunnel ini diterapkan pada tambang bawah tanah yang mempunyai level banyak. Disetiap level dibuat adit, dari sini air dialirkan ke adit terakhir dibagian bawah dengan melalui shaft. Dengan gaya gravitasi, sistem ini tidak memerlukan pompa.

Sistem penyaliran dengan menggunakan tunnel ini merupakan sistem yang paling sederhana dalam sistem penyaliran tambang bawah tanah.

b. Sistem Penyaliran Dengan Menggunakan Pompa

1. Sistem penyaliran dengan submercible pompa.

Dalam sistem penyaliran dengan menggunakan submercible pompa, pemompaan dilakukan dengan sistem per level. Sistem ini digunakan pada tambang bawah tanah yang mempunyai level atau jarak antar level yang tinggi. Air dari level paling bawah dipompakan ke level diatasnya dimasukkan ke dalam sumuran. Dari level diatasnya air yang tertampung dalm sumuran dinaikkan lagi dengan menggunakan pompa yang diletakkan pada level tersebutuntuk dialirkan ke sumuran pada level diatasnya. Pada level paling atas air dikeluarkan dari tambang bawah tanah ke permukaan dengan cara dipompakan keluar sampai ke permukaan. Sistem ini memerlukan banyak pompa, sehingga memerlukan biaya yang tinggi.

2. Sistem Penyaliran dengan Pompa Tunggal

Diterpkan pada tambang bawah tanah yang mempunyai jarak atau level rendah atau tidak terlalu tinggi. Dalam penirisan ini hanya memerlukan pompa satu buah (pompa hidrolik). Dalam setiap level dihubungkan dengan suatu lubang bukaan, yang akan mengumpulkan air kedalam level terakhir yangbtelah disediakan sumuran. Dari sumuran tersebut kemudian air dikeluarkan dengan menggunakan pompa keluar dari daerah tambang.

2. Dengan Cara Inkonvensional (secara tidak langsung)

Merupakan upaya untuk mencegah masuknya air ke lokasi penambangan. Tindakan ini disebut juga usaha pencegahan tidak langsung. Adapun sistem penyaliran pada penambangan emas bawah tanah di PT. Bayuadji Nusantara Mas digunakan sistem konvensional (secara langsung) yaitu dengan cara tunnel dan dengan cara pemompaan dan pemipaan. Sistem penirisan tunnel diterapkan pada level I dan level II, yaitu dengan cara mengalirkan air tambang yang ada pada lubang bukaan dialirkan secara alamiah melalui paritan yang telah dibuat dan selanjutnya dialirkan keluar tambang dengan memanfaatkan perbedaan kemiringan lubang bukaan. Dan cara pemompaan dan pemipaan diterapkan pada level III dan IV karena air tambang yang ada didalam lubang bukaan tidak bisa dialirkan secara alamiah, dengan mengalirkan air melalui saluran penyaliran menuju bak penampungan sementara kemudian dikeluarkan dengan cara pemompaan dan pemipaan. Akan tetapi pada penggunaan sistem penyaliran tersebut pada lubang bukaan yang telah habis ditambang akan tetap mengeluarkan air, sehingga memerlukan penanganan khusus supaya air tambang tidak turun pada level dibawahnya. Pendekatan paling umum untuk mengendalikan air dalam tambang bawah tanah adalah :

1. Merubah aliran atau memotong air permukaan.

2. Pembuangan air sebelum penambangan, menggunakan lubang-lubang bor permukaan.

3. Meminimumkan aliran air dengan menambang tubuh bijih dari bagian bawah ke atas. Maka dalam batuan menjadi kurang dapat ditembus air, hal ini akan mengurangi keperluan pemompaan. Pengurangan tekanan dilakukan apabila pekerjaan mendekati permukaan.

4. Mengurangi permeabilitas massa batuan dengan :

a. Menyemen.

b. Menyumbatsaluran-saluran dengan tailing yang telah dihilangkan pasirnya atau dengan semen.

c. Menyumbat lubang pori-pori atau rekahan dengan lempung.

d. Melindungi daerah kerja dari aliran air dengan menyumbat semua lubang pemboran eksplorasi, meninggalkan pilar-pilar pada retakan untuk mencegah atau meminimumkan aliran masuk.

e. Mengalirkan air melalui adit.

c. Sistem Penyaliran Tambang Terbuka.

Air permukaan mengakibatkan erosi lereng pit, jalan angkut, pengendapan dan pelunakan jalan angkut. Metode dasar pembuangan air meliputi parit-parit pembuangan air pada permukaan dan pada bagian dasar tambang, saluran horisintal, saluran vertikal atau metode kombinasi.

Beberapa contoh metode penyaliran :

1. Metode Siemens

Pada setiap jenjang dari kegiatan penambangan dipasang secara vertikal pipa ukuran 8, disetiap ujung bawah pipa tersebut diberi lubang-lubang. Bagian ujung ini masuk ke dalam lapisan akifer, sehingga air tanah terkumpulpada bagian ini dan selanjutnya dipompa keatas dan dibuang keluar daerah penambangan.

2. Metode Elektro Osmosis

Bilamana lapisan tanah terdiri dari lempung, maka pekerjaan pemompaan sangat sulit dilakukan, maka dipakai cara elektro osmosis Pada metode ini digunakan batang anoda serta katoda. Bila elemen ini dialiri listrik maka air pori yang terkandung dalam batuan akan mengalir menuju katoda yang kemudian terkumpul dan dipompa keluar.

3. Metode Pemotongan Air Tanah

Meyode ini biasanya digunakan untuk mengamati kondisi air tanah, dimana lapisan tanha yang digali sampai sebatas akifer. Dengan terpotongnya aliran air tanah ini maka daerah hilir akan menjadi kering. Lubang galian ditimbun kembali dengan material yang kedap air atau dengan cara disemen.

2. HIDROLOGI

a. Daur Hidrologi

Besarnya komponen-komponen daur hidrologi sangat berbeda-beda dari satu ke lain daerah. Beberapa daerah mempunyai curah hujan yang kecil tetapi mudah menimbulkan banjir pada permukaan, menaikkan tingkat kelembaban dan mudah merembes ke massa tanah yang lebih dalam. Bagian daur hidrologi yang berhubungan dengan presipitasi pada massa tanah pada dasarnya mempuyai 3 komponen utama :

1. Infiltrasi ke dalam tanah dan perkolasi ke tingkat yang lebih dalam di dalam

tanah yang menghasilkan penyimpanan air tanah.

2. Limpasan air permukaan dan aliran bawah perukaan tanah ke sungai-

sungai.

3. Penguapan lengas tanah dan oleh tanaman.

b. Curah Hujan

Besarnya curah hujan dinyatakan dalam mm, yang berarti jumlah air hujan yang jatuh pada satu-satuan luas. Curah hujan 1 mm berarti 1 liter per m2 Derajat curah hujan dinyatakan dalam curah hujan per satuan waktu dan disebut Intensitas Hujan .

c. Infiltrasi

Infiltrasi adalah proses merembesnya air ke dalam tanah. Kapasitas infiltrasi air hujan dari permukaan ke dalam tanah sangat bervariasi yang tergantung pada kondisi tanah pada saat ini. Disamping itu infiltrasi dapat berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan. Kecepatan infiltrasi semacam ini disebut laju infiltrasi. Sedangkan laju infiltrasi maksimum yang terjadi pada kondisi tertentu disebut kapasitas infiltrasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi antara lain ialah : dalamnya genangan diatas permukaan tanah dan tebal lapisan jenuh, kelembaban tanah, penyumbatan ruang antara padatan didalam tanah oleh bahan yang halus, pemampatan oleh manusia atau hewan, struktur tanah, vegetasi dan udara yang terdapat di dalam tanah.

d. Limpasan

Faktor yang mempengaruhi limpasan dapat dibagi dalam 2 kelompok yaitu faktor meteorologi dan faktor fisik daerah pengaliran.Yang termasuk dalam faktor meteorologi adalah : jenis presipitasi, intensitas curah hujan, lama hujan, distribusi curah hujan, kelembaban tanah suhu dan angin. Sedangkan yang termasuk faktor fisik daearah pengaliran adalah : luas daearh, tata guna lahan, keadaan topografi, jenis tanah dan saluran penyaliran.

2. AIR BAWAH PERMUKAAN

a. Air Tanah dalam Batuan

Akumulasi air dan kapasitas transport dari suatu formasi ditentukan oleh porositas. Porositas adalah sebagai perbandingan volume pori-pori terhadap volume total. Ada dua jenis porositas yaitu :

Porositas primer, yaitu porositas yang telah ada pada waktu pembentukan dan konsolidasi batuan.

Porositas sekunder, yaitu porositas yang dihasilkan dari tekanan tektonik yang menyebabkan retakan dan saluran-saluran karena pelarutan yang membentuk jalur-jalur aliran.

Porositas menentukan kapasitas memuat atau mengantarkan air (permeable) dari suatu formasi batuan.

Batuan vulkanik mempunyai porositas primer yang sangat rendah, tetapi rekahan-rekahan dan joint serta bidang-bidang perlapisan adalah saluran utama dari gerakan air pada zona ini. Permeabilitas akan sangat ditentukan dan tergantung pada tingkat keretakannya.

b. Kualitas Air

Dinyatakan dalam istilah kuantitas dan jenis-jenis garam yang larut didalamnya. Pentingnya faktor-faktor tersebut karena alasan sebagai berikut :

Kerusakan pada peralatan penyaliran karena korosi.

Efek yang merugikan pada peralatan tambang.

Kerusakan pada sistem penyangga dalam tambang.

Dari aspek lingkungan dengan memompakan sejumlah besar air ke sistem

penyaliran umum daerah tersebut.

Pada umumnya korosi bertambah dengan berkurangnya nilai pH dan bila pH turun < 6,5 sebaiknya dilakukan penyelidikan.

c. Sumber Air Tanah

Hampir semua air tanah adalah dibentuk dari presipitasi. Air yang terdapat dalam batuan selama pembentukannya dan terjebak didalamnya sering berkadar garam tinggi. Presipitasi air menjadi air tanah dengan infiltrasi dan perkolasi dan mengisi kembali air tanah yang ada didaerah dimana muka air tanahnya tinggi. Tanah yang permeabilitasnya tinggi dan batuan kartstik cenderung mempunyai laju pengisian kembali yang tinggi. Di daerah dimana muka air tanah sangat dalam (puluhan meter), sedikit atau tak ada pengisian yang dapat diharapkan dengan cara perkolasi secara langsung. Didaerah seperti ini rembesan dari danau-danau dan sungai-sungai dalah satu-satunya sumber pengisian kembali air. Daerah-daerah oleh aliran bawah tanah melalui akifer-akifer yang sangat porous.

d. Gerakan air tanah

Gerakan air tanah dalam tanah dan batuan dapat dirumuskan oleh Darcy sebagai berikut :

Q = A . k . I

Dimana :Q = Volume laju aliran.

A = Luas penampang daerah melalui mana aliran terjadi.

i = Hidruolik gradient

k = koefisien permeabilitas

3. SALURAN AIR ( PARITAN )

Saluran air (paritan) digunakan untuk mengalirkan air dari tempat elevasi tinggi ke tempat elevasi yang lebih rendahdengan memanfaatkan gaya gravitasi.

Rencana pembuatan saluran yang dilakukan dapat diperhitungkan dimensinya berdasarkan debit air yang dilewatinya.

Dimensi saluran dapat ditentukan dengan persamaan yang dikemukakan oleh MANNING, yaitu :

1

A5/3 S2/3

Q =

R2/3 S1/2 A atau Q = n

n P2/3Keterangan :

n = Koefisien kekasaran dinding saluran

S = Kemiringan saluran (%)

Q = Debit air (m/menit)

A= Luas penampang basah

R= Jari-jari hidrolik = A/P

P= Keliling basah

Dimensi penampang yang paling efisien, yaitu dapat mengalirkan debit yang maksimum untuk suatu luas penampang basah yang tertentu P minimum.

Dimensi penampang yang paling efisien untuk beberapa bentuk penampang saluran air adalah sebagai berikut :

I. Penampang segitiga

Sudut tengah = 900 z = 1

A = h2P = 2 h ( 2 h

R = (((

2 ( 2

II. Penampang segiempat

B = 2 h

A = 2 h2P = 4 h

R = h

III. Penampang trapesium

1

Q = 600z = (((

( 3

B = 2 ( (z 2 + 1 z)h

A = (B + zh) h

h

R = ((

2

4. SUMURAN (SUMP)

Sumuran berfungsi sebagai penampung air sebelum dipompa keluar tambang. Dengan demikian, dimensi sumuran ini sangat tergantung dari jumlah air yang masuk serta keluar dari sumuran. Jumlah air yang masuk kedalam sumuran merupakan jumlah air yang dialirkan oleh saluran-saluran, jumlah limpasan permukaan yang langsung mengalir ke sumuran dan curah hujan yang jatuh di sumuran. Sedangkan jumlah air yang keluar dapat dianggap sebagai kapasitas pompa, karena penguapan tidak terlalu berarti.

Dengan melakukan optimasi antara input (masukan) dan output keluaran maka dapat ditentukan dimensi sumuran.

5. PEMOMPAAN

Untuk mengalirkan cairan atau fluida dari suatu tempat ke tempat lain, maka pompa harus mengatasi sejumlah head.

Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan cairan atau fluida seperti yang direncanakan dapat ditentukan dari kondisi instalasi pipa yang akan dilayani oleh pompa.

Untuk menentukan head total pompa digunakan persamaan :

Keterangan :

= Head total pompa (m)

= Head statis total (m)

= Merupakan perbedaan tinggi antara muka air disisi keluar dengan di sisi isap. Tanda (+) dipakai apabila muka air disisi keluar lebih tinggi dari pada sisi isap (m)

= Head dinamis, merupakan penjumlahan dari berbagai head kerugian di dalam jaringan pipa (m)

Keterangan :

= Head kecepatan fluida /cairan (m)

V = Kecepatan aliran fluida/cairan (m/detik)

G = Percepatan gravitasi (9,8m/detik)

f =Koefisien kekerasan pipa

E. PERMASALAHAN DI LAPANGAN

Dengan membaca brosur dan laflet-laflet yang ada, permasalahan di PT. Bayuadji Nusantara Mas yang erat kaitannya dengan keadaan penyaliran tambang bawah tanah adalah :

Pengaliran air akibat rembesan air tanah dari dalam tambang belum optimal.

Luas saluran air belum sesuai dengan debit air yang mengalir.

Belum terpasangnya pompa hisap untuk mengalirkan air dari dalam tambang.

F. PEMECAHAN MASALAH

Melihat permasalahan yang ada di lapangan, maka dapat diambil suatu metode pemecahan masalah yaitu sebagai berikut :

Didalam tambang perlu dibuat tempat penampungan air sementara (sump).

Mengukur debit air dengan mengetahui kecepatan dan luas penampang saluran air yang ada saat ini, sehingga dapat ditentukan dimensi saluran yang sesuai.

Memasang pompa yang sesuai dengan kapasitasnya.

G. METODE PENELITIAN

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penyusun menggabungkan antara teori dan kenyataan dilapangan, sehingga dari keduanya didapatkan pendekatan masalah yang paling baik.

Adapun Urutan penelitian sebagai berikut :1. Studi literatur

Mempelajari literatur yang berhubungan dengan sistem penyaliran tambang agar pembaca dapat memahami laporan tugas akhir yang dibuat.

2. Pengamatan Lapangan

Pengamatan dilakukan tujuannya untuk mendapatkan pengertian dan gambaran terhadap sistem penyaliran didalam tambang serta keadaan-keadaan yang dapat mempengaruhi kuantitas air didalam tambang.

3. Pengumpulan Data

Yang dimaksud disini adalah pelaksanaan untuk mendapatkan data-data yang diperlukan dalam rangka penyusunan tugas akhir ini.

4. Pengolahan Data

Usaha untuk menyusun data dalam suatu organisasi dan diolah menurut statistik dan mengklasifikasikannya sesuai dengan kegunaanya.

5. Analisa Hasil Pengolahan Data

Data yang telah diolah kemudian dianalisa untuk dibandingkan dengan teori yang terdapat dalam literatur.

6. Kesimpulan

Proses ini merupakan penyimpulan yang didasarkan atas segala data yang telah diolah dan dianalisa.

H. RENCANA JADWAL KEGIATAN PENELITIAN.

NoKegiatanWaktu (minggu)

12345678910

1.Pengajuan proposal

2.Pengamatan di lapangan

3.Pengambilan Data Primer & Sekunder

4.Pengolahan dan Analisa Data

5.Pembuatan Draft

F. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Kensaku Takeda, Suyono Sosrodarsono,Hydrologi untuk pengairan, PT. Pradnya

Paramitha, Jakarta 1980

2. Rochmanhadi, Ir, Alat-alat Berat dan Penggunaanya, Departemen Pekerjaan

Umum, 1989.

3. Rudi Sayogo Dr. Ir. MSc, Penirisan Tambang, Diktat Kursus Pengawasan

Pertambangan. ITB, Bandung, 1990.

4. Sularso, Harvo Tahar, Pompa dan Kompresor, PT. Pradnya Paramitha, jakarta.

5. Winardjo,K.S, Penirisan Tambang, Kursus Perencanaan Tambang, Dirjen

Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Usaha Pertambangan, Bandung,

1994.

6. Winarjo, K.S, Pengantar Penirisan Tambang, Kursus Perencanaan Tambang,

Dirjen Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Tenaga Pertambangan,

Bandung,1994

J. RENCANA DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

Bab

I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

B. Tujuan Penelitian

C. Permasalahan

D. Penyelidikan Masalah

E. Hasil

II. TINJAUAN UMUM

A. Lokasi dan Kesampaian Daerah

B. Keadaan Topografi

C. Iklim dan Curah Hujan

D. Keadaan Geologi

E. Sistem penambangan

III. DASAR TEORI

A. Paritan

B. Sumuran

C. Pompa

IV. SISTEM PENYALIRAN TAMBANG

A. Sistem Penyaliran Saat Ini

B. Rancangan Sistem Penyaliran

V. PEMBAHASAN

A. Paritan dan Sumuran

B. Pemompaan

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

B. Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

_977161612.unknown

_977162233.unknown

_977162826.unknown

_977163556.unknown

_977162854.unknown

_977162616.unknown

_977161760.unknown

_977162021.unknown

_977161694.unknown

_977160120.unknown

_977160420.unknown

_977156875.unknown

_977159997.unknown