RANCANGAN TEKNIS PENGUPASAN LAPISAN TANAH PENUTUP

PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan

Tugas Akhir pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :

HENSON SAPUTRO

97111 / TA

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2002

PROPOSAL

I. JUDUL

RANCANGAN TEKNIS PENGUPASAN LAPISAN TANAH PENUTUP

PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

II. LATAR BELAKANG MASALAH

Pengupasan lapisan tanah penutup merupakan salah satu kegiatan yang

sangat mempengaruhi dalam kegiatan penambangan, makin cepat kegiatan

pengupasan lapisan tanah penutup maka kegiatan selanjutnya juga akan semakin

cepat. Sesuai dengan rencana perusahaan untuk meningkatkan produksi pada

setiap tahunnya, maka pengupasan lapisan tanah penutup juga selalu dilakukan

sesuai dengan kemampuan produksi dari alat mekanis yang dipakai dan metode-

metode yang dilakukan dalam pengupasan lapisan tanah penutup.

Sebelum pengupasan lapisan tanah penutup dilakukan, terlebih dahulu

direncanakan bagaimana pengupasan lapisan tanah penutup tersebut dilakukan.

Mulai dari manakah pengupasan tersebut dilakukan, rencana pengupasan

tersebut dilakukan apabila sudah diketahui bentuk topografinya, yaitu melalui

peta topografi. Perencanaan tersebut dilakukan untuk dapat untuk dapat

menghasilkan produksi yang tinggi, oleh karena itu geometri dari endapan

mineral sangat mempengaruhi terhadap rencana pengupasan lapisan tanah

penutup. Sehingga jika sudah didapatkan rancangan yang sesuai, maka kegiatan

selanjutnya dapat dilakukan.

III. PERUMUSAN MASALAH

KAJSDFAJSDF

IV. TUJUAN PENELITIAN

Untuk mendapatkan rancangan pengupasan lapisan tanah penutup yang

sesuai dengan bentuk topografi dan bentuk endapan mineral, dimana rancangan

tersebut untuk dapat memperbaiki waktu kerja yang, mengatasi hambatan yang

timbul dalam operasi penambangan dan yang terpenting didapatkan sinkronisasi

terhadap bagian-bagian yang berperanan penting dalam menunjang tercapainya

target produksi. Sehingga pada akhirnya didapatkan metode yang sesuai untuk

pengupasan lapisan tanah penutup tersebut

V. DASAR TEORI

Pengertian kegiatan pengupasan lapisan tanah penutup yaitu pemindahan

suatu lapisan tanah atau batuan yang berada diatas cadangan bahan galian, agar

bahan galian tersebut menjadi tersingkap. Untuk mewujudkan kondisi kegiatan

pengupasan lapisan tanah penutup yang baik diperlukan alat yang mendukung

dan sistimatika pengupasan yang baik.

Pekerjaan pengupasan lapisan tanah penutup merupakan kegiatan yang

mutlak harus dikerjakan pada pertambangan terutama pada kegiatan

penambangan yang menggunakan sistim tambang terbuka. Kegiatan pengupasan

lapisan tanah penutup ditentukan oleh rencana target produksi, semakin baik

rancangan pada pengupasan lapisan tanah penutup maka rencana target produksi

semakin baik. Untuk mewujudkan kondisi tersebut diperlukan metode dan alat

yang mendukung pengupasan lapisan tanah penutup.

Adapun pola teknis dari pengupasan lapisan tanah penutup yaitu :

1. Back filling digging method

Pada cara ini tanah penutup di buang ke tempat sudah digali.

Cara ini cocok untuk tanah penutup yang bersifat :

- tidak diselangi oleh berlapis-lapis endapan bijih ( hanya ada satu lapis)

- material atau batuannya lunak

- letaknya mendatar ( horizontal )

2. Benching System

Cara pengupasan lapisan tanah penutup dengan sistem jenjang (benching).

Cara ini pada waktu pengupasan lapisan tanah penutup sekaligus sambil

membuat jenjang. Sistem ini cocok untuk :

- tanah penutup yang tebal

- bahan galian atau lapisan batugamping yang juga tebal

3. Multi Bucket Exavator System

Pada pengupasan cara ini tanah penutup dibuang ke tempat yang sudah

digali atau ke tempat pembuangan khusus. Cara ini ialah dengan

menggunakan Bucket Wheel Exavator ( BWE), sistem ini cocok untuk tanah

penutup yang materialnya lunak dan tidak lengket.

4. Drag Scraper System

Cara ini biasanya langsung diikuti dengan pengambilan bahan galian setelah

tanah penutup dibuang, tetapi bisa juga tanah penutupnya dihabiskan terlabih

dahulu, kemudian baru bahan galiannnya ditambang. Sistem ini cocok untuk

tanah penutup yang materialnya lunak dan lepas ( loose ).

5. Cara Konvensional

Cara ini menggunakan kombinasi alat-alat pemindahan tanah mekanis

(alat gali, alat muat, dan alat angkut) seperti kombinasi antara Bulldozer,

Wheel Loader dan Dump Truck.

Bila material tanah penutup lunak bisa langsung dengan menggunakan alat

gali muat, sedangkan bila materialnya keras mungkin menggunakan Ripper

atau pemboran dan peledakan untuk pembongkaran tanah penutup, baru

kemudian dimuat dengan alat muat ke alat angkut, dan selanjutnya diangkut

ke tempat pembuangan dengan alat angkut.

A. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEGIATAN

PENGUPASAN LAPISAN TANAH PENUTUP

a. Material

Setiap macam tanah atau batuan pada dasarnya memiliki sifat-sifat fisik

dan kimia yang berbeda-beda. Pada dasarnya pemindahan tanah itu

merupakan suatu pekerjaan untuk meratakan tanah atau penggalian suatu

lahan. Beberapa jenis tanah dianggap mudah untuk dimuat, jenis tanah

yang dapat langsung digusur dalam kondisi aslinya.

Tanah atau batuan yang keras akan lebih sukar dikoyak (ripped) digali

(dug) atau dikupas (stripped). Hal ini tentu akan menurunkan produksi

alat mekanis yang digunakan. Nilai kekerasan tanah atau batuan biasanya

diukur dengan alat “Ripper Mater“ atau “ Seismic Test“ dan satuannya

adalah meter per detik, yaitu sesuai dengan satuan untuk kecepatan

gelombang seismik pada batuan. Tanah yang banyak mengandung humus

harus dipisahkan, sehingga dikemudian hari dapat untuk menutupi tempat

penimbunan (reklamasi).

b. Alat mekanis yang digunakan.

Pemilihan dan penggunaan alat mekanis sangat penting, karena alat

mekanis merupakan alat yang digunakan dalam pengupasan

konvensional, sehingga perlu pemilihan alat untuk kegiatan pengupasan

tepat dan cepat. Pemilihan alat mekanis dapat menentukan cepat

lambatnya kegiatan pengupasan lapisan tanah penutup terselesaikan.

c. Effesiensi kerja.

Hal ini sangat penting dalam hubungannya dengan produksi alat

mekanis. Karena dalam keadaan normal akan didapatkan effesiensi kerja

yang maksimum. Dari kondisi dan keadaan di lapangan dapat diketahui

penilaian mengenai effesiensi kerja, sering mengalami kesulitan. Karena

sekali ada perubahan maka kondisi dan keadaan akan berubah, sehingga

akan mempengaruhi kondisi effesiensi kerja.

B. RANCANGAN TEKNIS PELAKSANAAN PEMBERSIHAN LAHAN

Pembabatan atau penebasan (clearing), yaitu semua kegiatan pembersihan

tempat kerja dari semak-semak, pohon–pohon besar kecil, sisa pohon yang

sudah ditebang, kemudian membuang bagian tanah atau batuan yang dapat

menghalangi pekerjaan selanjutnya. Seluruh pekerjaan tersebut dapat

dikerjakan sebelum pemindahan itu sendiri dilakukan, atau dikerjakan

bersama-sama.

a. Cara Pembersihan Lahan

Cara-cara pembabatan atau penebasan dan pembersihan lahan itu

tergantung dari keadaan lapangan, misalnya:

1. Bila di daerah itu hanya ditumbuhi oleh semak-semak dan pohon-

pohon yang diameternya < 10 cm, cukup langsung didorong. Tanah

yang berhumus dikumpulkan lagi untuk dipakai lagi pada waktu

reklamasi.

2. Bila pohon-pohonya berdiameter agak (10 < < 25 cm ) dan

akarnya kokoh, maka ada dua cara :

a). Didorong beberapa kali pelan-pelan untuk menjatuhkan dahan-

dahan atau cabang-cabang yang sudah kering, lalu didorong

sekaligus secara mendadak dengan sedikit mengangkat bilah

sampai pohon itu roboh.

b). Dengan dua Bulldozer yang menarik rantai baja.

3. Jika pohon-pohonnya berdiameter besar, misalnya > 25 cm, maka

caranya adalah sebagai berikut :

a). Menggali tanah disekelilingnya dulu agar akar-akarnya putus

dan kekuatan pohon berkurang , baru pohon tersebut didorong

sampai roboh.

b). Kalau batang itu tidak roboh, dapat dipakai sebuah rantai yang

panjang untuk menarik pohon itu dengan sebuah Bulldozer,

tetapi apabila ada dua, Bulldozer dengan arah masing-masing

menyerong agar lebih aman.

4. Bila selain semak-semak terdapat bongkah-bongkah batu besar

(boulders) yang akan menghalangi pekerjaan, maka kalau batu itu

sangat besar tidak boleh didorong sekaligus, karena akan melampaui

batas kemampuan dorong Bulldozer.

b. Pembersihan lahan dengan menggunakan bulldozer

Di dalam pelaksanaan pembersihan lahan dibedakan menjadi 7 metoda

yang didasarkan pada start, rute, dan akhir dari pekerjaan Bulldozer,

yaitu :

1. Metoda Siput luar, dimana bulldozer bergerak mulai dari tengah ke

arah luar menyusuri garis siput.

2. Metoda Siput dalam, dimana bulldozer bergerak mulai dari luar ke

arah tengah menyusuri garis siput.

3. Metoda Pegas ulir, dimana bulldozer bergerak sesuai dengan garis

yang serupa dengan pegas ulir.

4. Metode zigzag, dimana bulldozer bergerak dari kiri ke arah kanan

dan sebaliknya menurut garis lurus, baik untuk tanah datar.

5. Metode Pembakaran, dimana tumbuhan/tanaman dibakar dari arah

lawan angin baris per baris.

6. Metode kontur, dimana bulldozer bekerja pada kontur-kontur

dengan ketinggian tempat yang sama (untuk tanah miring).

7. Metode Penumpukan, dimana tumbuhan/tanaman digusur dan

ditumpuk segaris dengan arah angin untuk kemudian dibakar.

C. RANCANGAN TEKNIS PELAKSANAAN PENGUPASAN LAPISAN

TANAH PENUTUP

Hal yang perlu diperhatikan dalam rancangan teknis pelaksanaan

pengoperasian dengan memakai bulldozer untuk pekerjaan pengupasan

lapisan penutup, yaitu :

- Diusahakan agar kerja Bulldozer pada saat mengupas dan mendorong

material penutup dengan arah menuruni lereng, hal ini dimaksudkan

untuk memenfaatkan gaya gravitasi sehingga diharapkan tenaga

dorongnya akan bertambah.

- Jarak dorongnya diusahakan tidak terlalu jauh, dimana hal ini berkaitan

dengan waktu edar, apabila jarak dorong terlalu jauh maka akan dapat

mengurangi kemempuan produksinya. Jarak dorong rata-rata oleh

Bulldozer dalam pengupasan lapisan tanah penutup bisanya berkisar 50

meter.

Agar rancangan pengupasan lapisan tanah penutup dapat dilakukan dengan

baik maka perlu ditentukan daerah awal pengupasan. Urutan pengupasan

lapisan tanah penutup dapat dipisahkan dengan cara membagi atas beberapa

blok-blok dari muka kerja, yaitu dimulai dari :

a. Blok I, dimana material hasil kupasannya di dorong ke arah barat.

b. Blok II, dimana material hasil kupasannya di dorong ke arah barat

c. Blok III, dimana material hasil kupasannya di dorong ke arah barat

d. Blok IV, dimana material hasil kupasannya di dorong ke arah barat

e. Blok V, dimana material hasil kupasannya di dorong ke arah barat dan

utara

f. Blok VI, dimana material hasil kupasannya di dorong ke arah barat.

Sebelum rancangan pembuatan blok-blok penambangan dilakukan, harus

diketahui dulu batas penambangan (pit limit). Pit limit yang sesuai didapatkan

dari perhitungan Striping Ratio (SR).

D. METODE KERJA ALAT MEKANIS PADA PENGUPASAN

LAPISAN TANAH PENUTUP (CARA KONVENSIONAL)

a. Metode kerja Bulldozer

Cara kerja Bulldozer yang baik dan effisien dimana alat-alat lain tidak

dapat melakukannya yaitu :

1. Selalu mendorong ke bawah, jadi mengambil keuntungan dari gaya

gravitasi untuk menambah tenaga atau kecepatan. Cara ini disebut

Down Hill Dozing .

2. Menggali beberapa kali, dikumpulkan menjadi satu lalu didorong ke

lereng yang curam. sebelum tanaga habis terdorong ke lereng,

Bulldozer harus direm agar tidak ikut terjungkir ke lereng. Cara kerja

ini dinamakan High Wall Or Sloat Dozing.

3. Menggali melalui jalan yang sama akan menyebabkan terbentuknya

semacam dinding sebelah kiri dan kanan bilah yang disebut Spillages

sehingga pada pendorongan tanah berikutnya tidak ada tanah yang

keluar atau tercecer ke samping bilah. Cara ini dikenal sebagai Trench

or Slot Dozing.

4. Menggali dan mendorong material dengan dua bilah Bulldozer yang

bergerak berdampingan . Cara penggusuran ini disebut Side by Side

Dozing. Cara ini lebih baik dibandingkan cara atau metode lain karena

akan mengurangi atau menghindari kehilangan material.

b. Metode kerja Wheel Loader

Wheel Loader mempunyai gerakan yang penting yaitu menurunkan

mangkuk di atas permukaan tanah, mendorong ke depan (memuat/

menggusur), mengangkat magkuk, membawa dan membuang muatan.

Dengan dasar gerakan penting dari Wheel Loader, metode kerja untuk

memuat material hasil pengupasan lapisan tanah penutup ke Dump Truck

yaitu :

- Pola kerja V – Shape Loading adalah pola kerja pemuatan dengan

lintasan seperti bentuk huruf “ V “ atau membentuk sudut 45, dan alat

angkut tidak ikut aktif.

- Pola kerja Cross Loading adalah pola kerja pemuatan dengan lintasan

saling berpotongan tegak lurus, dan alat angkut juga ikut aktif.

c. Metode kerja Dump Truck

Bila alat gali yang dipakai berupa Wheel Loader maka sangat perlu untuk

memilih alat angkut dengan kapasitas yang seimbang dengan Out put dari

Wheel Loader itu. Apabila penyesuaian pemilihan kapasitas alat angkut

dengan out put Wheel Loader tidak seimbang maka tidak akan mencapai

kondisi keserasian alat berat yang dipakai, ini akan mempengaruihi dalam

penanganan material dari rancangan pengupasan lapisan tanah penutup itu.

Adapun fungsi utama dari Dump Truck pada kegiatan pengupasan lapisan

tanah penutup yaitu sebagai pengangkut material yang telah digali dan

dimuat oleh Wheel Loader tadi ke tempat penimbunan material yang telah

direncanakan sebelumnya.

Ada tiga macam cara Dump Truck mengosongkan muatannya, yaitu :

- End dump or rear dump, mengosongkan muatan ke belakang

- Side dump, mengosongkan muatan ke samping

- Bottom dump, mengosongkan muatan ke arah bawah.

VI. PEMECAHAN MASALAH

Dalam suatu kegiatan pengupasan lapisan tanah penutup diperlukan

suatu perhitungan yang cermat dan tepat. Karena dalam penentuanya akan

mempengaruhi target produksi yang telah ditentukan. Untuk itu diperlukan

suatu perancangan yang baik dan tepat.

Untuk menentukan bagaimana cara atau metode yang digunakan

untuk pengupasan lapisan tanah penutup memakai data-data antara lain

berupa geometri endapan bahan galian, batas penambangan, dan peta

topografi. Data-data tersebut bertujuan untuk memudahkan dalam

perancangan nantinya, sehingga memerlukan masukan data-data yang akurat,

karena kesalahan data masukan tentunya akan menyebabkan kesalahan pada

analisis permasalahan.

VII. METODOLOGI PENELITIAN

A. METODE PENELITIANDalam melaksanakan penelitian ini, penulis menggabungkan

antara teori dengan data-data lapangan, sehingga dari keduanya dapat

diambil pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pelaksanaan

penelitian sebagai berikut :

1. Studi literatur

Studi literatur ini dilakukan dengan cara mencari bahan-bahan

pustaka yang menunjang, yang diperoleh dari instansi yang terkait,

perpustakaan brosur-brosur, dan informasi dari berbagai media.

2. Penelitian dilapangan

Dalam hal ini dilakukan dengna beberapa tahap :

a. Penentuan lokasi pengambilan data yang diperlukan.

b. Menguji ulang dengan perumusan masalah kembali, yang

bertujuan agar penelitian tepat sasaran dan data yang diambil

dapat digunakan secara efektif.

3. Pengambilan data

Pengambilan data dilakukan dengan cara :

a. melakukan pengamatan dan pengukuran di lapangan.

b. meneliti kambali sistem pengupasan lapisan tanah penutup yang

digunakan saat ini.

c. Melakukan wawancara atau tanya jawab dan mencatat kejadian

yang terjadi.

4. Keakuratan akusisi data

Akusisi data ini bertujuan untuk :

a. Mengumpulkan data dari lapangan untuk memudahkan analisis

perancangan.

b. Menganalisis data-data yang diperoleh dari lapangan, sehingga

didapatkan data-data yang lebih akurat.

c. Melakukan pengolahan data melalui beberapa perhitungan serta

penggambaran. Selanjutnya disajikan dalam bentuk sketsa dalam

penyelesaian.

5. Analisis terhadap berbagai data dapat dilakukan secara kualitatif

maupun kuantitatif guna memperoleh kesimpulan sementara.

Selanjutnya kesimpulan sementara ini akan dianalisa lebih lanjut

dalam bagian pembahasan.

6. Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh setelah dilakukan korelasi antara hasil analisis

data yang telah dilakukan dengan permasalahan yang diteliti.

B. DATA-DATA YANG DIPERLUKAN

1. Peta lokasi penambangan

- Peta topografi

- Peta pengupasan lapisan tanah penutup

2. Data geologi regional

3. Data litologi dan data topografi

4. Jumlah lapisan tanah penutup yang akan dipindahkan

5. Kegiatan penambangan

6. Kondisi jalan angkut dan kondisi front kerja.

VIII. RENCANA JADWAL KEGIATAN PENELITIAN.

IX. RENCANA DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

Bab

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

1.2. Tujuan Penelitian

1.3. Identifikasi masalah

1.4. Metode Pendekatan

II. TINJAUAN UMUM

II.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah

II.2. Keadaan Topografi

II.3. Iklim dan Cuaca

II.4.Jumlah Cadangan

II.5.Kegiatan Penambangan

III. DASAR TEORI

III.1. Fakor-faktor Yang Mempengaruhi Kegiatan Lapisan Tanah

Penutup

No KegiatanWaktu (minggu)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. Studi pustaka

2. Pengamatan

3. Pengambilan Data

4. Pengolahan data

5. Analisa Data

6. Pembuatan Draft

III.2. Rancangan Teknis Pelaksanaan Pembaersihan Lahan

III.3. Rancangan Teknis Pelaksanaan Pengupasan Lapisan Tanah

Penutup

III.4. Metode Pengupasan Lapisan Tanah Penutup

IV. PENGUPASAN LAPISAN TANAH PENUTUP

A. Jumlah Lapisan Tanah Penutup

B. Alat Mekanis Yang Digunakan

C. Pembersihan Lahan

D. Metode Pengupasan Yang Digunakan

E. Penimbunan Lapisan Tanah Penutup

V. PEMBAHASAN

5.1. Pemilihan Sistem Pengupasan Lappisan Tanah Penutup

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

6.2. Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

X. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Carmichael. D.G.(1987), Engineering Queues in Construction and Mining,

Department of Civil Engineering University of Western Australia.

2. Howard L. Hartman, (1987), Introductory Mining Engineering, John Willey

and Sons, New York.

3. Peurifoy, RL., (1987), Construction Planning, Equipment and Methods,

Secound Edition, Mc Graw Hill, Kogasukha, Ltd, Tokyo, Singapura,

Sidney.