rencana teknis pembongkaran tanah liat
DESCRIPTION
Teknis Pembongkaran Tanah LiatTRANSCRIPT
RENCANA TEKNIS PENAMBANGAN TANAH LIAT PADA KUARI
PT.SEMEN KUPANG UNIT II (PERSERO) UNTUK MEMENUHI
TARGET PRODUKSI 96.000 TON/TAHUN
SKRIPSI
Oleh :
DAVID LITTIK
112980038
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2004
RENCANA TEKNIS PENAMBANGAN TANAH LIAT PADA KUARI
PT.SEMEN KUPANG UNIT II (PERSERO) UNTUK MEMENUHI
TARGET PRODUKSI 96.000 TON/TAHUN
SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Gelar SarjanaTeknik Di Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta
Oleh :
DAVID LITTIK
112980038
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2004
RENCANA TEKNIS PENAMBANGAN TANAH LIAT PADA KUARI
PT.SEMEN KUPANG UNIT II (PERSERO) UNTUK MEMENUHI
TARGET PRODUKSI 96.000 TON/TAHUN
SKRIPSI
Oleh :
DAVID LITTIK
112980038
Disetujui Untuk Jurusan Teknik Pertambangan
Fakultas Teknologi Mineral
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta
Tanggal : ............. ......................
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Singgih Saptono, MT Ir. Dwi Poetranto W.A, M.T
“ Gembala baik bersuling nan merdu
membimbing aku pada air tenang
dan membaringkan aku berteduh
di padang rumput hijau berkenan“ (Kidung Jemaat 415)
Saya persembahkan tulisan ini untuk : Orang-orang yang dengan tulus mencintai saya ............
Bapa dan Mama di Rumah ..............................
(Doa, cinta, keringat, dan air mata kalian iringi jalanku)
Adik-adik saya, Yacob dan Ani .......................
(Just be yourself, not somebody else .... even it’s though)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
PT. Semen Kupang (Persero) Unit II adalah sebuah Badan Usaha Milik
Negara (BUMN) yang diresmikan pada 14 Mei 2002 oleh Presiden Megawati
Soekarnoputri dengan kapasitas terpasang sebesar 240.000 ton semen per tahun.
Dengan kemampuan produksi ini diharapkan mampu mencukupi kebutuhan
semen di daerah Nusa Tenggara Timur dan sekitarnya.
Pembuatan semen portland pada umumnya menggunakan bahan baku
batugamping dengan prosentase 75 % sebagai penyedia Kalsium Oksida (CaO)
dan tanah liat dengan prosentase 25 % sebagai penyedia Alumina (Al2O3) dan
Silika (SiO2) sedangkan pasir besi dan pasir silika digunakan sebagai bahan
tambahan atau koreksi jika terjadi kekurangan Alumina (Al2O3) atau Silika (SiO2).
Bahan baku tanah liat untuk produksi semen portland pada PT.Semen
Kupang Unit II dihasilkan oleh kuari tanah liat PT.Semen Kupang yang terletak di
desa Alak, kecamatan Kupang, propinsi Nusa Tenggara Timur dengan luas 27 Ha
dan jumlah cadangan sebesar ± 8.800.000 ton tanah liat.
Untuk mencukupi pasokan material tersebut maka perlu disusun sebuah rencana
penambangan yang baik diperlukan untuk mengoptimalkan kegiatan
penambangan guna memenuhi target produksi sebesar 96.000 ton tanah liat per
tahun
1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyusun suatu rencana teknis
kegiatan penambangan tanah liat guna memenuhi target produksi sebesar 96.000
ton tanah liat per tahun
1.3. Metode Penelitian
Pendekatan masalah yang dilakukan dengan mempelajari keadaan daerah
penambangan baik dari segi teknis maupun lingkungan, kemampuan kerja alat
mekanis, efisiensi kerja operator, serta hal-hal lainnya yang mempengaruhi
rencana suatu kegiatan penambangan. Dengan memperhatikan aspek-aspek
tersebut diatas serta mempertimbangkannya berdasarkan teori-teori yang ada,
maka akan dikembangkan menjadi suatu rencana teknis kegiatan penambangan.
1.4. Pelaksanaan Penelitian
1.4.1. Studi Literatur
Sebelum melaksanakan penelitian, hal pertama yang dilakukan adalah
mempelajari literatur-literatur yang berhubungan dengan bagaimana membuat
suatu rencana penambangan. Literatur yang dipakai yaitu buku-buku, brosur, peta
serta data dari penelitian-penelitian terdahulu serta data yang disediakan oleh
perusahaan.
1.4.2. Pengamatan Lapangan
Pengamatan di lapangan berguna untuk mengetahui kondisi lingkungan
kerja alat, unjuk kerja alat, serta memperoleh gambaran langsung dari lokasi
penambangan.
1.4.3. Pengumpulan Data
Cara pengumpulan data tergantung dari jenis data yang dibutuhkan, yaitu :
Ø Data mengenai spesifikasi alat, jam kerja, dan data lain yang berhubungan
dengan alat berat diperoleh dari laporan-laporan pada Sie. Alat Berat
PT.Semen Kupang (persero).
Ø Data mengenai peta topografi, peta cadangan, kondisi tanah liat diperoleh dari
Sie. Raw Material Engineering PT.Semen Kupang (persero).
Ø Data mengenai target produksi, prosentase material diperoleh dari laporan-
laporan pada Sie.Laboratorium Proses PT.Semen Kupang (persero).
1.4.4. Analisis Data
Untuk perencanaan perlatan mekanis yang digunakan, jenis alat mekanis
yang dipilih disesuaikan dengan inventaris alat mekanis yang dimiliki oleh
PT.Semen Kupang (persero) serta target produksi tanah liat.
Rencana penambangan yang dibuat juga meliputi perhitungan desain geometri
pembongkaran yang akan dibuat, dimana ukuran blok dan jenjang yang akan
dibuat harus benar efektif dan efisien untuk mendukung kinerja alat bongkar.
Perbaikan jalan angkut serta pembuatan paritan untuk mengatasi air limpasan
menjadi alternatif dalam peningkatan produksi dan efisiensi alat angkut.
Diharapkan dari rencana penambangan yang dibuat akan memenuhi target
produksi yang telah ditetapkan yaitu sebesar 96.000 ton tanah liat per tahun.
1.5. Manfaat Penelitian
Dari penelitian yang dilakukan dapat dihasilkan :
Ø Metode pembongkaran tanah liat yang baik dan efisien.
Ø Kemajuan kegiatan penambangan tanah liat
Ø Produksi dari alat bongkar, muat dan angkut tercapai
Ø Jenjang penambangan yang stabil guna mendukung kinerja operasi
Ø Dimensi paritan untuk mengatasi air limpasan
Ø Konstruksi jalan angkut yang memadai guna mendukung kegiatan
pengangkutan
BAB II
TINJUAN UMUM
2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah
Kuari tanah liat PT.Semen Kupang (persero) terletak di desa Alak,
Kecamatan Kupang Barat, Kabupaten Kupang, Nusa Tenggara Timur. Batas-batas
administratif wilayah penambangan adalah sebagai berikut :
• Sebelah Utara berbatasan dengan Kabupaten Timor Tengah Selatan
• Sebelah Timur berbatasan dengan Laut Timor
• Sebealah Selatan berbatasan dengan Kabupaten Rote
• Sebelah Barat berbatasan dengan Laut Sawu
Luas areal penambangan tanah liat berdasarkan SIPD Nomor 87/SIPD/83
adalah 27 Ha dengan posisi geografisnya adalah 10°11’ 35’’ LS sampai 10°11’ 40’’
LS dan 123°35’ 45’’ BT sampai 123°35’ 50’’ BT. Peta Lokasi dapat dilihat pada
Gambar 2.1.
Kuari tanah liat terletak kurang lebih 7 km di sebelah selatan Kota Kupang. Kuari
tanah liat dapat dijangkau dengan kendaraan bermotor dengan dua jurusan, yaitu :
• Dari Kupang ke Pelabuhan Tenau lewat Naimosain melalui jalan aspal
kondisi baik, berjarak kurang lebih 7 km dan dapat dilalui oleh angkutan
umum.
• Dari Kupang ke Manulai lewat Bakunase melalui jalan aspal dan
diteruskan melewati jalan desa sejauh 9,5 km dan hanya dapat dilalui oleh
sepeda motor saja.
2.2. Iklim dan Curah Hujan
Daerah penambangan beriklim tropis, dengan 2 musim dominan yaitu Musim
Hujan dan Musim Kemarau.
Musim hujan berlangsung dari bulan November sampai bulan April, dan
musim kemarau berlangsung dari bulan Mei sampai Oktober.
Peta Indeks
P. Timor
P. Sumba
P. FloresP. Alor
TIMOR LESTE
LAUT TIMOR
LAUT SAWU
P. TIMOR
ATAMBUA
KEFAMENANU
SOE
KUPANGP. SEMAU
TIMOR LESTE
125°124°30’
9°1
0°
10°
30
’
124°123°30’Lintang Selatan
Buju
r Tim
ur
LOKASIPENELITIAN
9°
10°
10°3
0’
125°124°30’123°30’ 124°
U
0 2010 30 Km
KETERANGANIbukota Propinsi
Ibukota Kabupaten
Jalan Raya
Batas Propinsi
Gambar 2.1
Lokasi Daerah Penelitian
Data curah hujan diperoleh dari hasil pengamatan Dinas Klimatologi Stasiun
Lasiana, Kecamatan Kelapa Lima, Kupang dari tahun 1993-2002.
Dari hasil pengamatan diperoleh curah hujan rata-rata pada musim Hujan 279,17
mm per tahun dengan jumlah hari hujan rata-rata adalah 17,6 hari. Sedangkan
pada musim Kemarau adalah 6,15 mm per tahun dengan rata-rata hari hujan
adalah 9,92 hari.(lihat lampiran A).
2.3. Keadaan Geologi
2.3.1. Morfologi
Secara umum keadaan morfologi daerah kuari tanah liat milik PT.Semen
Kupang adalah daerah yang berlereng landai. Bentuk relief permukaan tidak rata
dengan ketinggian yang berangsur angsur naik ke arah selatan kuari. Daerah
terendah adalah Pantai Selatan Semau dan daaerah tertinggi perbukitan
batugamping pada daerah selatan dengan ketinggian 270 m dpal. Sungai-sungai
periodik yang hanya berair pada musim hujan banyak dijumpai di sekitar kuari
dengan arah aliran dari timur ke barat-daya. Areal tanah liat ini umumnya
ditumbuhi oleh rumput dan semak, dengan lapisan tanah penutup yang sangat tipis
dengan ketebalan antara 10-25 cm. Bongkah (boulder) batugamping banyak
dijumpai di areal kuari. Di sekitar kuari tanah liat digunakan oleh penduduk
sekitar untuk pertanian, namun kurang menghasilkan.
2.3.2. Stratigrafi
Menurut penyelidikan dari Leube Portlandzementwerke pada tahun 1982,
struktur geologi yang dibahas hanya struktur yang berkaitan dengan cadangan
batugamping dan tanah liat. Formasi batuan yang ada pada lokasi penambangan
yaitu :
1. Formasi SoE
Formasi batuan ini adalah batugamping terumbu yang berumur Pleitocene.
Formasi ini mencakup daerah yang cukup luas sepanjang pantai selat Semau
dengan struktur terumbu yang jelas terlihat dimana ada endapan fosil,
formainifera dan berongga-rongga. Bagian teratas formasi ini telah mengalami
proses karstifikasi sampai kedalaman ± 5 m dan tidak mengalami perlipatan.
2. Formasi Watuputieh
Formasi ini tersusun atas batulempung dan marmer, namun tak ada laporan
geologi yang jelas menunjukan bagaimana marmer bisa terbentuk di daerah ini..
3. Formasi Boponaro
Formasi ini dibentuk oleh struktur batugamping dan batulempung. Formasi ini
tersingkap di Pangkase, Kisbaki, sampai di kuburan kampung Airmata.
2.3.3. Struktur Geologi
Dari hasil Eksplorasi Geologi pada tahun 1982 tidak diketemukan adanya
struktur geologi yang berarti, kecuali di sebelah selatan lokasi pabrik diketemukan
adanya struktur “grabben”.
Singkapan batugamping yang ditemukan mempunyai arah umum N 1300 dengan
dip sebesar 10° dari arah Tenggara ke Barat Laut. Singkapan yang ada umumnya
telah mengalami pengikisan oleh aliran air (stream cutting).
Gambar 2.2 Stratigrafi Daerah Penambangan Tanah Liat
PT.Semen Kupang (persero)
Umur
Zaman Kala
Stratigrafi Lithologi Deskripsi
Kwarter Pleistoce
ne
Formasi
SoE
Batugamping
terumbu
Formasi
Watuputie
h
Batulempung,
Batupasir, Napal,
Marmer (dalam
bentuk bongkah)
Tersier Miocene
Formasi
Boponaro
Batugamping,,
Batulempung
(Sumber : Laporan Leuber Portlandzementwerke, 1982)
2.4. Karakteristik Tanah Liat
Dari hasil analisa secara fisik (megaskopis) dan hasil analisa laboratorium
oleh Direktorat Eksplorasi Seksi Bukan Logam dan Bahan Bakar pada tahun 1977
dikorelasikan sebagai berikut :
2.4.1. Sifat Fisik dan Mekanik
Terdapat 4 (empat) jenis tanah liat pada endapan yang ada di desa Manulai
dan Pangkase, yaitu :
- Tanah liat abu-abu kehijauan sampai kecoklatan
- Tanah liat napalan, berwarna abu-abu kehijauan, agak lunak
- Tanah liat abu- abu dengan struktur sisik ikan
- Tanah liat abu-abu dengan kerikil napal gampingan
Dengan sifat mekanik, yaitu :
- Bobot isi : 1,80 ton/m3 = 17.651 KN/m3
- Daya Kohesi : 7,12 ton/m2 = 69.822 KN/m3
- Sudut Geser Dalam (θ) : 34°
Endapan tanah liat di kuari PT.Semen Kupang (persero) memiliki overburden
yang tipis (± 10-25 cm) dengan perlapisan yang sangat heterogen dimana pada
kedalaman 2-4 m tanah liat bercampur dengan fragmen-fragmen batugamping
(diameter ± 5 cm), tetapi semakin dalam (≥ 4 meter) endapan tanah liat mulai
homogen dengan warna abu-abu.
2.4.2. Sifat Kimia
Komposisi kimia material yang dipakai dalam pembuatan semen portland di
PT.Semen Kupang adalah :
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Material
Unsur Material
CaO %
SiO2 %
Al2O3 %
Fe2O3 %
Gamping 62,43 4,5 2,25 0,75 Tanah liat 4,31 57,4 17,31 4,34 Silika 11,98 80,54 4,75 2,24 Pasir besi 3,85 10,73 3,6 60,54
(Sumber : Laboratorium Proses PT.Semen Kupang (persero)) 2.5. Target Produksi
Target produksi PT. Semen Kupang (persero) pada tahun 2002-2003 adalah
sebesar 240.000 ton semen. Jumlah tanah liat yang harus ditambang untuk
memenuhi target produksi ini adalah sebesar 96.000 ton tanah liat per tahun atau
63.60 LCM tanah liat per jam atau 101,76 ton tanah liat per jam (lihat lampiran
D), dimana kegiatan penambangan tidak dilaksanakan pada musim hujan karena
kondisi kuari yang tergenang air sehingga tidak memungkinkan mobilitas alat.
2.6. Kegiatan Penambangan
Sistem penambangan tanah liat pada PT.Semen Kupang (persero) yaitu sistem
tambang terbuka (kuari) dengan metode side hill quarry.
Tahapan penambangan tanah liat pada PT.Semen Kupang (persero) secara
garis besar meliputi kegiatan pembersihan lahan, penggalian, pemuatan, dan
pengangkutan.
2.6.1. Pembersihan Lahan
Kegiatan ini bertujuan untuk membersihkan areal dari tumbuh-tumbuhan yang ada
pada lokasi dengan menggunakan Bulldozer. Kegiatan pengupasan tanah penutup
tidak dilakukan secara khusus karena lapisan tanah penutup sangat tipis yaitu
antara 10-25 cm.
2.6.2. Penggalian
Kegiatan penggalian dilakukan oleh 1 (satu) unit Bulldozer Komatsu type D-275
A yang dilengkapi dengan giant ripper dengan kapasitas blade 12,8 m3.
2.6.3. Pemuatan
Kegiatan pemuatan di kuari dilakukan oleh 1 (satu) unit Backhoe Komatsu type
PC 200-5 dengan kapasitas bucket 0,36 m3 sedangkan untuk kegiatan pemuatan
pada storage dipakai 1 (satu) unit Wheel Loader Komatsu type WA-90 dengan
kapasitas bucket 2,5 m3.
2.6.4. Pengangkutan
Pengakutan material dari kuari ke storage menggunakan Dump truck Nissan type
CWB-520 HDN sebanyak 1 (satu) unit dengan kapasitas bak 17,6 m3.
2.6.5. Penimbunan
Penimbunan dengan luas 100 m2 ini berfungsi untuk menampung tanah liat yang
ditambang dengan tinggi timbunan rata-rata 5 meter, dimana kegiatan
pembongkaran hanya berlangsung selama musim kemarau saja. Sehingga untuk
menjaga kontinuitas produksi semen perlu melakukan penampungan.
2.6.6. Peremukan
Peremukan dilakukan dengan unit peremuk dengan kapasitas terpasang 250
ton/jam.
Gambar 2.3.
Kegiatan Penambangan di Kuari Tanah Liat
BAB III
DASAR TEORI
3.1. Perencanaan dan Desain Tambang Terbuka
3.1.1. Desain Pit
Tugas penting rekayasa teknik dalam pembangunan tambang permukaan
adalah perencanaan open pit. Ada tiga kelompok utama dalam faktor yang terlibat
dalam perencaanaan open pit yaitu : (Soderberg dan Rausch, 1968 ; Atkinson,
1983)
1. Faktor alam dan geologi.
Kondisi geologi, jenis endapan, kondisi hidrogeologi, topografi, dan
karakteristik unsur-unsur kimia.
2. Faktor ekonomi
Kadar endapan, tonase endapan, stripping ratio, cut-off grade, biaya operasi,
biaya investasi, keuntungan yang diharapkan, tingkat produksi dan kondisi pasar.
3. Faktor teknologi
Peralatan, kemiringan lereng pit (pit slope), tinggi jenjang, grade jalan, dan
batas pit (pit limit)
Mathieson (1982) menekankan pentingnya penjadwalan produksi dan
pembuatan urut-urutan (sequence) penambangan yang optimal.
Selain petimbangan ekonomi, hal-hal teknis yang perlu diperhatikan ialah :
Ø Menjaga kelangsungan operasi, dimana lebar jenjang cukup untuk
permuka kerja dan jalan angkut yang baik untuk peralatan
Ø Menjaga jumlah endapan yang terkupas untuk mengantisipasi kesalahan
perhitungan dan kekurangan data dari eksplorasi
Ø Mempertahankan kebutuhan pengupasan selama mungkin tanpa
memaksakan kemampuan alat, manusia, atau menggangu jadwal produksi
Ø Memaksimumkan desain kemiringan lereng sambil meminimumkan resiko
keruntuhan dengan penerapan mekanika batuan.
Perencanaan tambang berdasarkan jangka waktu pelaksanaan terbagi atas 2 yaitu :
Perencanaan Jangka Panjang, dan Perencanaan Jangka Pendek.
Hal-hal penting dalam penentuan desain sebuah tambang terbuka :
a. Tinggi jenjang
Gambar 3.1
Tinggi Jenjang
Penentuan tinggi jenjang tergantung dari :
- Karakteristik endapan
- Tingkat selektivitas alat
- Iklim
Jenjang harus dibuat setinggi mungkin di dalam jangkauan peralatan yang
digunakan dan dalam batas keamanan lereng agar tidak menimbulkan bahaya
keruntuhan.
b. Kemiringan Lereng (Pit Slope)
Kemiringan dari dinding pit merupakan elemen utama yang mempengaruhi
ukuran dan bentuk dari pit. Kemirngan lereng biasanya dinyatakan dalam
derajat (°) yang besarnya diukur dari bidang datar.
Dinding pit harus tetap stabil selama ada aktivitas penambangan pada daerah
tersebut.
c. Keadaan geologi
Keadaan geologi yang berpengaruh terhadap sebuah perencanaan berupa ada
tidaknya struktur sesar, arah umum bidang kekar, serta perlapisan endapan.
Struktur-struktur seperti sesar dan kekar akan memperlemah kekuatan material
baik tanah maupun batuan.
d. Tingkat produksi
Tingkat produksi yang ditetapkan akan sangat berpengaruh kepada kapasitas
alat yang dipilih. Semakin besar target produksi yang ditetapkan maka akan
semakin besar pula kapasitas alat yang digunakan.
e. Grade jalan
Grade (tanjakan) dari jalan angkut yang direncanakan berdampak terhadap
kinerja dari alat angkut yang dipakai. Grade yang terlalu besar akan
menghambat dan menurunkan kinerja alat, oleh karena itu dalam perencanaan
jalan angkut tidak boleh terlalu curam.
f. Topografi
Bentuk topografi berupa kelandaian tempat kerja seperti lereng yang curam,
paritan, rawa, atau perbukitan akan sangat berpengaruh terhadap kinerja alat
mekanis yang digunakan.
g. Tata guna lahan.
Adanya dampak negatif dari kegiatan penambangan perlu diminimalkan
dengan perencanaan jangka panjang yang berwawasan lingkungan. Adanya
pemukiman penduduk, atau fasilitas umum yang ada di sekitar lokasi tambang
juga perlu diperhatikan.
3.1.2. Penentuan Pit Limit (Batas Pit)
Ada banyak metode yang dipakai dalam merancang sebuah open pit.
Metode yang dipakai dapat berbeda-beda menurut ukuran endapan, kuantitas dan
kualitas dari endapan, ketersediaan bantuan komputer serta asumsi yang dipakai
oleh sang rekayasawan.
Langkah awal yang umumnya ditempuh baik dalam perencanaan jangka pendek
dan jangka panjang adalah menentukan batas dari pit (pit limit). Batas ini merujuk
pada jumlah endapan yang tertambang, jumlah overburden yang harus dikupas
selama umur tambang. Selanjutnya ukuran, geometri, dan lokasi dari batas pit
akhir ini yang akan menjadi patokan dalam merencanakan penimbunan
overburden, jalan masuk, pabrik pengolahan dan sebagainya. Batas akhir pit ini
dapat berubah sesuai dengan perubahan pasar atau kemajuan dalam teknologi
penambangan.
Metode perancangan pit terdiri dari 2 (dua) metode, yaitu : metode perancangan
manual dan metode perancangan dengan bantuan komputer
3.2. Pemilihan Sistem dan Peralatan Penambangan
Penentuan peralatan penambangan yang digunakan sebenarnya hampir sama
dengan penentuan metode pengupasan yang digunakan, karena bagaimana
menangangi material (material handling) adalah kunci dari tambang terbuka.
Dalam memilih metode pengupasan dan peralatan yang akan digunakan yang
bertujuan untuk mengupas material dengan biaya seminimal mungkin, maka
faktor–faktor seperti yang telah disebutkan diatas harus dipertimbangkan dan
dievaluasi.
Geometri dari pit sangat berpengaruh pada jenis dan ukuran peralatan yang akan
digunakan agar peralatan tersebut dapat bekerja secara efektif dan efisien. Target
produksi juga menjadi parameter pentin dalam pemilihan sistem dan peralatan
penanganan material.
Sebagai rujukan dalam memilih dan menentukan baik sistem dan peralatan
penambangan yang digunakan, terdapat 3 (tiga) sistem utama dalam pemberaian
batuan (rock breakage) dan 6 (enam) sistem penanganan material, yang dapat
dipilih berdasarkan kesesuaiannya dengan kondisi kerja yang dihadapi.
3.2.1. Pemberaian Batuan (Rock Breakage)
Sistem yang dipakai dalam alternatif pemilihan pemberaian batuan
berhubungan erat dengan karakteristik batuan yang ditangani (Pfleider, 1973).
a. Tidak memakai peralatan khusus untuk menguraikan batuan (contoh
material : tanah).
b. Pemboran dan Peledakan (Peralatan : roller bit rotary, dan ANFO. Contoh
material : batuan).
c. Ripping (contoh material : tanah yang keras, dan batuan yang lemah).
Sebagai panduan umum dalam memilih metode pemberaian batuan atau material
dimana perlu tidaknya memakai pemboran dan peledakan adalah kecepatan
rambat gelombang seismik dalam batuan tersebut.
3.2.2. Penanganan Material
Tabel 3.1 Panduan dalam Memilih Sistem Penanganan Material
Alat Mekanis Excavator -Dozer - Dozer Dragline Excavator - Hopper - Crusher - Wheel Excavator -
Front end loader Scrapper (direct casting) Truck Conveyor ConveyorJenis Pekejaan
Produksi Maksimum Sedang Sedang Tinggi Tinggi Tinggi Tinggi
Tingkat Produksi Sedang Rendah Tinggi Sedang Sedang Tinggi
Umur Pit Pendek Pendek Panjang Menengah Panjang Panjang
Kedalaman Pit Sedang Datar, Dangkal Menengah Dalam Dalam Menengah
Cadangan Tidak Tidak Terkonsolidasi Terkonsolidasi Terkonsolidasi Seragam, tanpaTerkonsolidasi Terkonsolidasi boulder yg besar
Persiapan Ripping Ripping Pemboran dan Pemboran dan Pemboran dan Pemboran danPeledakan Peledakan Peledakan Peledakan
Kerumitan Sistem Rendah Sedang Rendah Tinggi Rendah Rendah
Fleksibilitas Operasi Tinggi Sedang Rendah Tinggi Rendah Rendah
Kapasitas Blending Tinggi Tinggi Rendah Sedang Rendah Rendah
Selektivitas Penem- Baik Sangat Baik Buruk Baik Sedang Sedangpatan Waste
Dampak Kondisi Hu- Tinggi Tinggi Rendah Sedang Rendah Rendahjan
Kebutuhan Penjadwa- Rendah Tinggi Rendah Tinggi Sedang Sedanglan
Ketersediaan Sistem Sedang Sedang Tinggi Sedang Rendah Rendah
Peralatan Pendukung Rendah Rendah Sedang Sedang Tinggi Tinggi
Kemudahan Start-up Sederhana Sederhana Menengah Sederhana Kompleks Kompleks
Investasi Rendah Rendah Sedang Sedang Tinggi Tinggi
(Sumber : Martin et al, 1982)
Secara umum dalam sistem penanganan material (material handling) ada 2
(dua) sistem utama yaitu Operasi Siklus (cyclic operation) dan Operasi Menerus
(continous operation), dimana dalam operasi siklus terdiri dari 2 (dua) kegiatan
utama yaitu pemuatan (loading) dan pengangkutan (hauling), sedangkan dalam
operasi kontinyu kegiatan pemberaian (breakage) dan penanganan material
terintegrasi menjadi satu karena dilakukan oleh peralatan yang sama (lihat tabel
3.2)
Tabel 3.2. Klasifikasi Metode dan Peralatan Gali-Muat pada Tambang Terbuka
Operasi Kategori Peralatan (aplikasi)
Siklus Shovel Power shovel, front end loader, hydraulic excavator, backhoe (untuk menambang, membongkar overburden)
Dragline Crawler, frame (mengupas overburden)
Dozer Ban karet, crawler (blade)
Scraper Ban karet, crawler
Peledakan Pengupasan dengan peledakan (untuk overburden)
Menerus Excavator mekanis Bucket wheel (overburden), cutting head (tanah, batu-bara
Highwall mining Auger, highwall miner (batubara)
Hydraulicking Monitor
Dredging Bucket dengan ban jalan, hydraulic (placer) (Sumber Martin et. al, 1982)
3.2.3. Analisa Tempat Kerja (Job Condition)
Dalam pembuatan rencana kerja, agar rencana tersebut dapat berjalan
rapih, teratur, efektif dan efisien maka harus diamati dan dipelajari elemen dan
keadaan tempat kerja (Partanto, 1995)
3.2.3.1. Jalan dan Sarana Pengangkutan
Hal ini penting untuk mengeahui dengan cara apa alat mekanis dan logistik
untuk keperluan penambangan diadakan dan diangkut.
3.2.3.2. Tumbuh-tumbuhan
Dengan mengetahui jenis tumbuhan yang ada pada lokasi kerja apakah
teridiri dari hutan belukar, semak, rawa, pohon besar dengan akar yang kuat, dan
sebagainya maka dapat ditentukan alat mekanis apa yang perlu dipakai,
kapasitasnya, cara pembersihan, dan biaya operasionalnya.
3.2.3.3. Jenis Material dan Perubahan Volume
Terdapat berbagai jenis material dan batuan dengan karakteristiknya
masing-masing, baik itu sifat fisik dan minerologinya atau keadaan material
tersebut seperti kering atau basah, lengket atau tidak, keras atau lunak dan
sebagainya. Sifat-sifat ini akan berpengaruh terhadap hasil kerja perlatan mekanis
yang digunakan dan lamanya waktu pengerjaan.
3.2.3.4. Daya Dukung Material (Bearing Capacity)
Daya dukung material adalah kemampuan material untuk mendukung
peralatan mekanis yang berada di atasnya. Apabila suatu alat mekanis berada di
atas permukaan batuan atau tanah maka peralatan mekanis tersebut menyebabkan
terjadinya daya tekan (ground pressure) sedangkan tanah atau batuan tersebut
akan memberikan gaya perlawanan yang disebut daya dukung (load capacity).
Bila daya tekan lebih besar dari daya dukung maka peralatan tersebut akan
amblas.
3.2.3.5. Iklim
Di Indonesia hanya dikenal 2 (dua) musim yaitu musim hujan dan musim
kemarau, jika hujan sangat lebat maka tanah akan menjadi becek sehingga
menghambat mobilitas peralatan mekanis. Oleh karena itu perlu dibuat suatu
sistem penyaliran yang baik. Sedangkan pada musim kemarau tanah menjadi
kering dan berdebu.
3.2.3.6. Ketinggian dari Air Laut
Ketinggian tempat kerja dari permukaan air laut mempengaruhi
kemampuan peralatan yang dipakai, karena semakin tinggi letak tempat kerja
maka kerapatan udara akan semakin turun. Berdasarkan pengalaman, tenaga
diesel yan hilang karena semakin tingginya tempat kerja dari permukaan air laut
adalah 3% setiap naik 1000 ft.
3.2.3.7. Kemiringan Jalan Angkut dan Keadaan Jalan
Keadaan jalan yang akan dilalui akan sangat berpengaruh terhadap
produksi alat angkut yang dipakai. Jika jalan angkut memiliki kondisi yang baik
maka produksi alat angkut dapat meningkat karena waktu tempuhnya akan
semakin pendek.
3.2.3.8. Efisiensi Kerja
Dalam kenyataanya, pekerja dan mesin tidak mungkin secara penuh
berkerja selama 60 menit dalam satu jam karena hambatan-hambatan yang selalu
terjadi, seperti : menunggu alat, pemeliharaan dan pelumasan mesin (service and
maintenance), dan lain-lain. Jenis hambatan ini perlu dibedakan dengan hambatan
yang timbul akibat pengaruh iklim. Efisiensi kerja adalah perbandingan antara
waktu produktif dengan waktu kerja yang teredia.
3.2.3.9.Syarat-syarat Penimbunan
Timbunan material mungkin perlu diratakan atau dipadatkan dengan alat-
alat khusus dan harus dilakukan pada kelembaban tertentu agar tidak mudah
terjadi amblesan serta kemantapan lerengnya terjamin.
3.2.3.10. Waktu
Pada umumnya, pekerjaan pemindahan tanah direncanakan dan dilakukan
dalam jangka waktu tertentu. Oleh sebab itu kapasitas produksi harian yang sudah
ditentukan harus terpenuhi.
3.3. Desain dan Konstruksi Jalan Angkut
Jalan angkut yang baik merupakan salah satu kunci untuk keberhasilan suatu
kegiatan penambangan. Jalan angkut dengan desain dan perawatan yang buruk
adalah penyebab utama dari tingginya biaya pengangkutan dan penyebab
kecelakaan. Faktor yang diperhitungkan dalam pembuatan jalan angkut yaitu
panjang, lebar, besarnya tikungan, safety berm maupun kemiringan dari jalan
angkut serta konstruksinya.
3.3.1. Konstruksi Jalan Angkut
Umumnya konstruksi jalan terdapat empat lapisan, yaitu ; Sub-grade
(pondasi), Sub-base, Base, dan permukaan (wearing surface) (lihat gambar 3.2)
Sub-grade, adalah lapisan pondasi. Lapisan ini harus mampu menyangga semua
beban yang ada diatasnya, tetapi umumnya untuk lapisan ini digunakan batuan
atau tanah yang dipadatkan.
Sub-base, lapisan ini terletak antara base dan sub-grade. Lapisan ini pada
umumnya memiliki material penyusun yang sama dengan lapisan base.
Base, lapisan ini umumnya tersusun dari material yang sangat stabil dan kompak.
Tujuannya adalah untuk mendistribusikan gaya yang ditimbulkan oleh beban
muatan diatasnya. Sehingga tidak menyebabkan perpindahan atau perubahan
secara drastis pada lapisan dibawahnya.
Wearing surface, lapisan ini menyediakan tarikan, mengurangi tahanan tarik,
melindunsi lapisan dibawahnya dari pengikisan air permukaan dan meneruskan
gaya tekan ke lapisan pondasi. Lapisan ini dapat diaspal atau disemen, tetapi yang
umumnya dipakai adalah batuan hasil peremukan.
Kekuatan jalan angkut ditentukan oleh daya dukung jalan dan beban
kendaraan terhadap permukaan jalan. Kekuatan jalan angkut dapat diupayakan
agar mampu mengatasi beban kendaraan dengan cara perkerasan. Permukaan
jalan harus dapat menahan gesekan roda kendaraan, pengaruh air dan hujan
Gambar 3.2
Struktur Lapisan Jalan
3.3.1.1.Material Pengerasan
Untuk dapat mengetahui kemampuan atau kekuatan jalan angkut terhadap
berat beban kendaraan dan muatan yang melaluinya perlu diketahui daya dukung
material dan beban kendaraan yang akan diteruskan roda terhadap permukaan
jalan angkut. Untuk mengetahui jenis pengeras jalan angkut terhadap beban
kendaraan yang akan melaluinya perlu diketahui daya dukung material terhadap
beban kendaraan pada permukaan jalan angkut. (lihat tabel 3.3)
Tabel 3.3 Daya Dukung Material Pengerasan
Material 1000 psf
Hard, sound rock 120Medium hard rock 80Hard pan overlaying rock 24
Compact gravel and boulder-gravel formation;very compact - 20sandy gravelSoft rock 16Loose gravel and sandy gravel; compactsand and gravelly - 12
sand;very compact-inorganic silt soil Hard dry consolidated clay 10Loose coarse to medium sand;medium compact fine sand 8Compact sand-clay soils 6
Loose find sand; medium compact sand- inorganic silt soils 4Firm or stiff clay 3Loose saturated sand cly soils, medium soft clay 2
(Sumber : Kaufman & Ault, 1977)
3.3.1.2.Berat Beban Terhadap Jalan
Distribusi beban pada roda dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :
jumlah ban, ukuran ban, tekanan ban serta berat total kendaraan. Beban pada
roda untuk setiap kendaraan dapat diketahui berdasarkan spesifikasi dari pabrik
pembuatnya (Hustrulid, 1995). Sedangkan untuk menghitung luas bidang kontak
(contact area) dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
(psi)bandalamTekanan(lb)rodapadapembebananBeratx0,9
)(in AreaContact 2 = ………….. (3.1)
Setelah luas bidang kontak (contact area) antara roda kendaraan dengan
permukaan jalan diketahui, maka besarnya beban dari kendaraan yang diterima
oleh permukaan jalan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
)(inareacontact(lb)rodatiappadaBeban
(psi)jalan permukaan padaBeban 2
= ………... (3.2)
Dalam setiap perhitungan, beban pada roda yang terbesar yang digunakan sebagai
dasar penentuan kesesuaian daya dukung tanah dengan beban yang melintas di
atasnya (lihat gambar 3.3), karena jika lapisan dasar sudah mampu mendukung
beban pada roda yang terbesar maka beban pada roda yang lebih kecil tidak perlu
diperhitungkan lagi.
(Sumber : Hustrulid, 1995)
Gambar 3.3 Distribusi Beban pada Jalan
3.3.1.3.Tahanan Gulir (Rolling Resistance)
Tahanan gulir adalah gaya penahan gerakan yang terjadi pada kendaraan
yang terkonsentrasi pada ban. Faktor-faktor yang menimbulkan tahanan gulir
adalah :
a. “Internal Friction”
Merupakan friksi yang terjadi akibat putaran-putaran mulai dari engine
flywheel sampai ke velg roda yang disebabkan oleh komponen mesin. Komponen
mesin merupakan faktor internal dari alat, dimana besarnya rimpull engine akan
ditransfer sebagian atau seluruhnya ke under carriage untuk memutar ban.
b. “Tire Flexing”
Merupakan tahanan yang terjadi pada roda ban dikarenakan “kembangan”
ban. Besar kecilnya kembangan ban tergantung pada : desain ban, tire inflation,
tekanan udara pada ban, keadaan permukaan jalan lintasnya.
c. “Tire Inflation”
Tekanan udara pada ban keadaan permukaan jalan lintasnya. Faktor tekanan
udara dalam ban tidak bisa diabaikan, karena kehilangan tenaga engine makin
besar jika tekanan angin kurang, karena bidang kontak makin besar sehingga gaya
tahan juga makin besar.
d. “Tire Penetration”
Tire penetration adalah amblasnya ban pada permukaan jalan lintas, dan hal
ini akan menambah besar nilai dari tahan gulir. Setiap amblas 1 inchi maka akan
memperbesar nilai tahanan gulir sebesar 30 lbs/ton. Tekanan ban bisa diatasi
dengan cara memelihara permukaan jalan lintas yang terbuat dari tanah.
Dalam perhitungan tahan gulir, yang harus diperhitungkan hanyalah untuk alat
berat/besar yang beroda ban. Tetapi untuk alat-alat beroda rantai (track type
vehicles) untuk keperluan praktis tidak diperhitungkan adanya tahan gulir
(meskipun sebetulnya ada, yaitu tahanan gulir dikarenakan internal friction).
Besarnya tahanan gulir dinyatakan dalam lbs dari rimpull yang diperlukan untuk
menggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada jalur mendatar
dengan kondisi jalan tertentu (lihat tabel 3.4)
Tabel 3.4
Tahanan Gulir Tahanan Gulir
(%)Jalan terawat dengan baik, permukaan datar dan rata, tidak - ada amblasan roda dari kendaraanKondisi jalan sama seperti diatas, namun sepintas terdapat amblasan roda dari kendaraanPerawatan jalan kurang / jarang dilakukan, tanpa penyiraman, terjadi amblasan roda dari kendaraanPerawatan jalan tidak baik, dasar jalan tanpa kompaksi dan stabilisasi, jejak roda mudah sekali terbentukJalan pasir dan kerikil tanpa pemadatan 10Seluruh bagian jalan tak terawat, lembek, berlumpur, pene - 15 - 20trasi roda cukup dalam
8
Kondisi Jalan Angkut
2
3,5
5
(Sumber Komatsu Application Hanbook 24bd, sec.17)
3.3.2. Geometri Jalan Tambang
Geometri jalan tambang yang memenuhi syarat adalah bentuk dan ukuran
dari jalan tambang tersebut sesuai dengan alat angkut yang digunakan dan kondisi
medan yang ada sehingga menjamin serta menunjang segi keamanan dan
keselamatan operasi pengangkutan.
3.3.2.1. Lebar Jalan Angkut
Penentuan lebar jalan angkut minimum untuk jalan lurus dengan dua jalur
didasarkan pada “rule of thumb” yang digunakan pada tambang terbuka kurang
lebih 4 kali lebar alat angkut terbesar yang digunakan (Couzens,1979) (lihat
gambar 3.4)
Lebar Jalan
Safety Berm
Wt = Lebar Alat Angkut
ParitanWt
½ Wt ½ Wt ½ Wt½ Wt
Wt
Gambar 3.4
Lebar Jalan Angkut
3.3.2.2. Safety Berm
Safety berm (guardrails) atau pagar pengaman berfungsi untuk menjaga
alat angkut agar tetap berada pada jalurnya sehingga kecelakaan akibat
keteledoran pengemudi dapat dikurangi. Material yang digunakan untuk
pembuatan berm umumnya adalah batuan hasil peremukan dan pasir.
Dimensi safety berm (lihat gambar 3.5) didasarkan pada “rule of thumb” dimana
tinggi berm (B) adalah sama atau lebih besar dari static rolling radius (SRR).
Hubungan SRR dan tinggi ban dinyatakan sebagai berikut (Hustrulid, 1995) :
SRRx 2 x 1,05 TH = ..........................................................................................(3.3)
Dimana,
TH = Tinggi ban (in)
SRR = Static rolling radius (in)
Sedangkan lebar berm (A) adalah 1,5 kali tinggi berm
A
1 ½ :
1 Slope
1 ½ : 1 SlopeB
Gambar 3.5
Dimensi Safety Berm
3.3.2.3. Radius Tikungan
Jari-jari tikungan (belokan) berhubungan langsung dengan bentuk dan
konstruksi alat angkut yang digunakan.. Untuk itu dalam keperluan perencanaan
jalan angkut diperhitungkan alat angkut yang terbesar yang akan melewati jalan
angkut tersebut Dalam penerapannya, jari-jari lingkaran yang dijalani oleh roda
belakang dan roda depan berpotongan di suatu titik pusat dengan sudut yang sama
dengan besarnya penyimpangan roda (lihat gambar 3.6).
Jari-jari tikungan minimum umumnya digunakan untuk mementukan besarnya
area manuver di permuka kerja. Sedangkan untuk menentukan jari-jari tikungan
pada jalan angkut (haulage road), besarnya sangat tergantung pada berat alat
angkut yang melewati jalan angkut tersebut. Semakin berat alat angkut yang
digunakan maka jari-jari tikungan yang dibutuhkan oleh alat angkut tersebut
untuk membelok akan semakin besar.
(Sumber: Sukirman ,1994)
Gambar 3.6 Radius Putar.Truk
Besarnya jari-jari tikungan minimum dapat ditentukan dengan persamaan :
αsinmin
WbR = ………………………………………………………… (3.4)
dimana,
Rmin = Radius putar minimum (meter)
Wb = Jarak antar gardan depan dan belakang (meter)
α = Sudut penyimpangan roda (°)
Tabel 3.5 Radius Tikungan Minimum
Berat Kendaraan Radius Tikungan Minimum(lbs) (ft)
1 < 100.000 192 100 - 200.000 243 200 - 400.000 314 > 400.000 39
Klasifikasi Berat Kendaraan
(Sumber Hustrulid , 1995) 3.3.2.4.Lebar pada Tikungan
Lebar jalan angkut pada tikungan selalu lebih besar dari lebar jalan angkut
pada jalan lurus, dan lebar jalan pada tikungan dapat bertambah sesuai dengan
juntai (overhang) kendaraan dan kesulitan manuver.
CZFbFaUnW ++++= )( ………………………………………... (3.5)
)(2/1 FbFaUZC ++== …………………………………………… (3.6)
Dimana,
W = Lebar jalan angkut pada tikungan
n = Jumlah jalur
U = Jarak antara ban kanan dan kiri
Fa = Lebar juntai depan
Fb = Lebar juntai belakang
C = Jarak antar dua alat angkut
Z = Jarak dari tepi jalan ke sisi luar alat angkut F b
Fb
Fa
Fa Z
Z
C
U
U
W
W=2(U+Fa+Fb+Z)+C C=Z=0,5(U+Fa+Fb) (Sumber : Indonesianto, 2000)
Gambar 3.7 Lebar Jalan pada Tikungan
3.3.3. Kemiringan Jalan
3.3.3.1.Keniringan pada Tikungan (Super Elevasi)
Super elevasi merupakan kemiringan jalan pada tikungan yang terbentuk
oleh batas antara tepi jalan terdalam karena perbedaan ketinggian (lihat gambar
3.8). Berdasarkan teori A.T. Atkinson D.I.C. pada kondisi jalan kering nilai
super elevasi merupakan harga maksimum yaitu 90 mm/m sedangkan pada
kondisi jalan berlumpur atau licin nilai super elevasi terbesar adalah 60 mm/m.
NN Cos θ
θ
N Sin θ
(m.V ) /R2
Gambar 3.8
Super Elevasi
Bagian tikungan jalan perlu diberi super elevasi, yakni dengan cara
meninggikan jalan pada bagian luar tikungan. Hal tersebut bertujuan untuk
mencegah kendaraan tergelincir ke luar jalan atau terguling.
Kemiringan jalan secara matematis merupakan perbandingan antara kenaikan
tinggi jalan dengan lebar jalan. Untuk menentukan besarnya kemiringan tikungan
jalan dihitung berdasarkan kecepatan rata-rata kendaraan dan koefisien friksinya.
Persamaan yang dipakai untuk menghitung sudut super elevasi yaitu :
GRV.
tan2
=θ …………………………………………………………. (3.7)
Dimana,
V = Kecepatan kendaraan saat melewati tikungan, m/s
R = Radius tikungan, m
G = Gravitasi bumi = 9,8 m/s2.
3.3.3.2.Kemiringan Jalan Angkut
Kemiringan atau “grade” jalan angkut merupakan faktor penting yang
harus diamati secara detail dalam kegiatan pengkajian terhadap kondisi jalan
tambang tersebut. Hal ini dikarenakan kemiringan jalan angkut berhubungan
langsung dengan kemampuan alat angkut, baik dalam pengereman maupun dalam
mengatasi tanjakan.
Kemiringan jalan angkut biasanya dinyatakan dalam persen (%). Dalam
pengertiannya, kemiringan (α) 1 % berarti jalan angkut tersebut naik atau turun 1
m atau 1 ft untuk setiap jarak mendatar sebesar 100 m atau 100 ft.
Kemiringan “grade” jalan angkut dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan :
xh
Grade∆∆=)(α ……………………………………………………… (3.8)
Dimana,
∆h = Beda tinggi antar dua titik yang diukur
∆x = Jarak datar antar dua titik yang diukur
Secara umum kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik
oleh alat angkut berkisar antara 10% -18%. Akan tetapi untuk jalan tanjakan atau
turunan pada bukit, kemiringan jalan maksimum yang aman adalah 8%.
3.3.3.3.Kemiringan Badan Jalan (Road Cross Slope)
Untuk mengatasi tergenangnya air pada badan jalan maka badan jalan
dibuat miring lebih rendah ke arah luar, dan pada bagian terluar dari jalan dibuat
paritan untuk menampung air limpasan (lihat gambar 3.9)
(Sumber : Hustrulid , 1995)
Gambar 3.9 Road Cross Slope
3.4. Saluran Penyaliran
Dalam rancangan pembuatan jalan angkut dan struktur pendukung
diperlukan adanya saluran air untuk mengalirkan air dari permukaan jalan dan
sekitarnya yang dapat memberikan pengaruh buruk terhadap jalan angkut itu
sendiri dan struktur pendukung dalam operasi penambangan. Air yang berasal dari
hujan yang jatuh di atas permukaan tanah harus diantisipasi sehingga jalan angkut
dan bangunan dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Oleh karena itu, data curah hujan yang akurat sangat diperlukan untuk
rancangan pembuatan saluran penirisan. Dalam menentukan dimensi saluran air
harus diperhitungkan periode ulang hujan, yaitu berulangnya hujan dengan
intensitas yang sama pada masa mendatang.
Terdapat beberapa harga acuan periode ulang hujan dalam merancang saluran
penirisan pada tambang terbuka dan koefiein limpasan , seperti terlihat pada Tabel
3.6 dan 3.7
Tabel 3.6 Periode Ulang Hujan untuk Sarana Penirisan Tambang
Letak / Fungsi Periode Ulang Hujan (Tahun)Daerah Terbuka 0.5Sarana Tambang 2 - 5Lereng Tambang dan Penimbunan 5 - 10Sumuran Utama 10 - 20Penirisan Keliling Tambang 25Pemindahan Aliran Sungai 100
(Sumber : Gautama, 1999) Tabel 3.7
Koefisien Limpasan
Kemiringan Tutupan Koefisien Limpasan< 3 % Sawah, Rawa 0.2
Hutan, Perkebunan 0.3Perumahan dengan Kebun 0.4
3 - 15 % Hutan, Perkebunan 0.4Perumahan 0.5Tumbuhan jarang 0.6Tanpa Tumbuhan, Daerah Penimbunan 0.7
>15 % Hutan 0.6Perumahan, Kebun 0.7Tumbuhan jarang 0.8Tanpa Tumbuhan, Daerah Tambang 0.9
(Sumber : Gautama, 1999) Berdasarkan data-data curah hujan yang ada maka dapat dilakukan pengolahan
data curah hujan yang langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :
1. Penentuan harga rata-rata tinggi curah hujan maksimum :
n
x X ∑= ….……………………………………………………………. (3.9)
Dimana :
X = Curah hujan rata-rata maksimum, mm/hari
∑x = Jumlah curah hujan maksimum, mm/hari
n = Jumlah data
2. Penentuan curah hujan harian maksimum :
( )nrx
r YY
X X −+=nδ
δ ………………………………………………… (3.10)
Dimana :
Xr = Curah hujan harian maksimum (R24), mm/hari
X = Curah hujan rata-rata maksimum, mm/hari
δx = Expected standart deviasi
δn = Standart deviasi
Yr = Variasi reduksi
Yn = Expected Mean
3. Perhitungan intensitas curah hujan:
3/2
c
24
t24
24R
I
= (Metode Manonobe) ……………………….. (3.11)
382,077,00195,0 −= SLtc (Rumus Kirpich) …………………………… (3.12)
Dimana :
I = Intensitas curah hujan
R24 = Curah hujan harian maksimum, mm/hari
tc = Waktu konsentrasi, jam
L = Jarak terjauh dalam daerah penyaliran ke titik perhitungan
S = Gradien
4. Perhitungan debit air limpasan :
AICQ ...278,0= …………………………………………………….… (3.13)
Dimana :
Q = Debit air limpasan, m3/detik
C := Koefisien limpasan
I = Intensitas curah hujan, mm/jam
A := Luas daerah tangkapan hujan, km2
Setelah debit air limpasan yang mungkin terjadi diketahui, maka dimensi
saluran penirisan yang akan digunakan dapat ditentukan.
Untuk menentukan dimensi saluran penirisan dapat digunakan rumus sebagai
berikut :
2/13/21SR
nAQ ×××= (Persamaan Manning) ………………………. (3.14)
Dimana :
Q = Debit air limpasan, m3/detik
n = Koefisien kekasaran dinding saluran (lihat Tabel 3.8)
R = Jari-jari hidrolis, m
S = Kemiringan dasar saluran, % (0,1 – 0,25 %)
A = Luas penampang saluran, m2
Untuk luas penampang saluran (A) mempunyai beberapa komponen yaitu :
- Jari-jari hidrolis (R)
- Kedalaman aliran (d)
- Lebar dasar saluran (b)
- Panjang sisi saluran (a)
- Lebar permukaan aliran (B)
- Kemiringan dinding saluran (m)
Mempunyai hubungan dengan persamaan
A = b.d + m.d2 ……………………………………………………………….(3.15)
R = 0,5.d ……………………………………………………………………..(3.16)
B = b + 2.m.d ………………………………………………………………...(3.17)
a = d.sinβ …………………………………………………………………….(3.18)
m = cotg β …………………………………………………..………………..(3.19)
d
B
b
β
a
Gambar 3.10
Penampang Saluran Penirisan
Untuk penampang saluran berbentuk trapesium, besarnya β adalah 60°.
Maka harga m
= Cotg 60° = 0.58
Untuk mencari harga b dipakai persamaan
b/d = ( ){ }m -m121/22+ ………………………………………………….(3.20)
= 1,152
Maka, b = 1,152.d ( disubtitusikan ke persamaan 3.14)
A = b.d + m.d2
= 1,152.d2 + (0,58.d2)
= 1,732 d2
Untuk koefisien kekasaran dan kemiringan dinding saluran dapat dilihat pada
tabel 3.8 dan 3.9
Tabel 3.8 Koefisien Kekasaran Dinding Saluran (n)
Tipe Dinding Saluran Koefisien Kekasaran DindingSaluran (n)
Semen 0.010 - 0.014Beton 0.011 - 0.016Bata 0.012 - 0.020Besi 0.013 - 0.017Tanah 0.020 - 0.030Gravel (kerikil) 0.022 - 0.035
(Sumber : Gautama, 1999) Tabel 3.9
Kemiringan Dinding Saluran untuk Berbagai Jenis Material
Bahan / Material Kemiringan Dinding SaluranBatu, Cadas Hampir vertikalTanah Gambut, Rawa 1/4 : 1Lempung Teguh, Tanah berlapis beton 1/2 : 1 sampai 1 : 1Tanah berlapis batu 1 : 1Lempung kaku tanah bagi parit kecil 1,5 : 1Tanah berpasir lepas 2 : 1Lempung berpasir atau lempung berpori 3 : 1
(Sumber : Gautama, 1999)
3.5. Kemantapan Lereng (Slope Stability)
Kemantapan lereng dalam suatu kegiatan penambangan merupakan suatu
kegiatan yang penting, karena hal ini menyangkut keselamatan kerja didaerah
sekitar lereng tersebut. Pada tambang terbuka lereng yang tidak mantap akan
mengganggu kelancaran kegiatan penambangan.
Tanah atau batuan pada keadaan alami umumnya berada dalam keadaan
setimbang (equilibrium), artinya keadaan dimana distribusi tegangan pada batuan
atau tanah dalam keadaan mantap (stabil). Apabila ada gangguan terhadap batuan
atau tanah tersebut, seperti pembongkaran, penggalian, pengangkutan,
penimbunan, erosi ataupun kegiatan lain sehingga menyebabkan
kesetimbangannya terganggu, maka batuan atau tanah itu akan berusaha mencapai
kesetimbangan baru secara alami.
Demikian halnya yang terjadi pada sebuah bidang miring yang diatasnya terdapat
sebuah balok maka akan terlihat gaya gaya yang berkerja pada balok tersebut
terhadap bidang miring. (lihat gambar 3.11)
Suatu cara yang umum untuk menyatakan kestabilan suatu lereng batuan
adalah dengan menentukan faktor keamanan. Faktor ini merupakan perbandingan
antara gaya penahan yang membuat lereng tetap stabil dengan gaya pnggerak
yang menyebabkan terjadinya longsor.
W cos αW
R
W sin α
α
Gambar 3.11
Mekanisme Luncuran Blok Pada Bidang
Maka berdasarkan gaya geser Mohr-Coulomb adalah sebagai berikut :
τ = c + σn tanφ, dimana; ……………………………..….… (3.21)
σn = w cos α / A, maka ; τA
wc
αcos+= tanθ ………………..(3.22)
Adapun gaya geser (R) yang bekerja untuk menahan geseran pada blok
dinotasikan sebagai ( R = τ A ), dimana akan diperoleh persamaan :
R= c A + w cos α tan φ ...................................................................... (3.23)
Dalam keadaan seimbang atau dalam keadaan kritis, maka dapat dijabarkan
sebagai berikut ;
W sin α = c A + W cos α tan φ …………………………………..… (3.24)
Dimana :
τ = Kekuatan geser ( KN / m2 )
σn = Tegangan normal ( KN / m2 )
φ = Sudut geser dalam ( 0 )
c = Kohesi ( KN / m2 )
A = Luas area ( m2; ft2 ) Pengaruh keberadaan air pada massa batuan dapat berpengaruh terhadap
kesetimbangan pada blok tersebut. Air akan menimbulkan gaya angkat air sebesar
U sehingga dapat memperkecil tegangan normal pada bidang luncur (σn = w cos α
- U), maka dapat dijabarkan sebagai berikut :
R = c A + = w cos α tan φ ………………………………………….. (3.25)
R = (W cos α - U ) tan φ ………………………………………….... (3.26)
Dengan memasukkan gaya dorong air sebesar V yang bekerja di atas blok maka
akan memperbesar kuat geser pada bidang luncur (τ = w sin α + V ) maka dapat
dijabarkan sebagai berikut ;
R = c A + w cos α tan φ .................................................................... (3.27)
w sin α + V = c A + w cos α tan φ .................................................. (3.28)
Dari uraian di atas maka persamaan antara gaya geser dan gaya normal yang
bekerja pada blok terhadap sebuah bidang miring dengan memperhitungkan
kondisi air dapat dijabarkan dengan menggabungkan persamaan yaitu :
w sin α + V = c A + ( w cos α – U ) tan φ ......................................... (3.29)
Dimana :
V = Gaya dorong air terhadap blok ( KN/m2 )
U = Gaya angkat air terhadap blok ( KN/m2 )
3.5.1. Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan lereng
Faktor yang perlu diperhatikan dalam menganalisa kemantapan suatu
lereng antara lain
a. Relief permukaan bumi
Faktor ini mempengaruhi laju erosi dan pengendapan serta juga menentukan
arah aliran air permukaan dan air tanah. Hal ini disebabkan karena untuk suatu
daerah yang curam, kecepatan aliran air permukaan tinggi dan mengakibatkan
pengikisan lebih intensif dibandingkan pada daerah yang landai. Erosi yang
intensif, banyak dijumpai singkapan batuan dan ini menyebabkan pelapukan
yang lebih cepat. Material yang lapuk mempunyai kekuatan yang rendah
sehingga kemantapan lereng menjadi berkurang.
b. Geometri lereng
Geometri mencakup tinggi lereng dan sudut kemiringan lereng. Lereng yang
terlalu tinggi akan mengakibatkan lereng kurang mantap dan cenderung lebih
mudah longsor dibandingkan dengan lereng yang tidak terlalu tinggi bila
susunan batuannya sama. Demikian pula dengan sudut lereng, lereng menjadi
kurang mantap jika kemiringannya besar. Jadi semakin besar kemiringan dan
ketinggian suatu lereng, maka kestabilannya semakin berkurang.
c. Struktur geologi
Struktur geologi yang sangat berpengaruhi kestabilan lereng adalah bidang-
bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Struktur geologi tersebut merupakan
bidang-bidang lemah (diskontinuitas) dan sekaligus sebagai tempat
merembesnya air sehingga dapat menurunkan kemantapan lereng.
d. Sifat fisik dan mekanik material
Sifat fisik yang mempengaruhi kestabilan lereng adalah bobot isi (density),
porositas dan kandungan air. Sedangkan sifat mekanik batuan antara lain kuat
tekan, kuat geser dan sudut geser dalam batuan.
- Bobot isi material
Semakin besar bobot isi material, maka gaya penggerak yang
menyebabkan lereng longsor semakin besar.
- Porositas material
materialyang mempunyai porositas besar akan banyak menyerap air,
dengan demikian bobot isinya akan semakin besar. Adanya air dalam
material juga akan menimbulkan tekanan air pori yang akan memperkecil
kuat geser material. Material yang mempunyai kuat geser kecil akan lebih
mudah longsor.
- Kandungan air dalam material
Semakin besar kandungan air dalam matrial, maka tekanan air pori
menjadi semakin besar, dengan demikian berarti bahwa kuat geser
material akan semakin kecil, sehingga kestabilannya berkurang.
- Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser material
Kekuatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan (comfined and
uncomfined compressive strength), kuat tarik (tensile strength) dan kuat
geser (shear strength).
- Sudut geser dalam
Semakin besar sudut geser dalam, maka kuat geser material akan semakin
besar, dengan demikian lereng akan lebih stabil.
e. Iklim
Iklim berpengaruh terhadap kemantapan lereng karena iklim mempengaruhi
perubahan temperatur. Temperatur yang cepat berubah dalam waktu yang
singkat akan mempercepat proses pelapukan material. Untuk daerah tropis
singkapan batuan akan lebih cepat lapuk dan mengakibatkan lereng mudah
longsor.
f. Gaya dari luar
Gaya luar juga mempengaruhi kemantapan lereng, dapat berupa getaran-
getaran yang berasal dari sumber yang berada di dekat lereng tersebut seperti
gempa, peledakan dan pemakaian alat-alat mekanis yang berat didekat lereng,
pemotongan dasar (toe) lereng tersebut.
3.5.2. Gaya yang Mempengaruhi Nilai Faktor Keamanan
Secara prinsip, pada suatu lereng bekerja dua macam gaya yang membuat
massa batuan atau tanah bergerak dalam hal ini khususnya batuan sesuai dengan
kondisi lapangan penelitian yang disebut dengan gaya penggerak, dan gaya yang
menahan massa tersebut dari pergerakan yaitu yang disebut gaya penahan. Lereng
akan longsor jika gaya penggerak lebih besar dari gaya penahannya.
3.5.2.1.Faktor Pembentuk Gaya Penahan
a. Jenis Material
Jenis material dengan struktur mineral tertentu akan memberikan nilai
kemantapan lereng yang lebih besar, misalnya batuan beku .
b. Kekuatan Material
Material utuh (intact) yang mempunyai kuat tekan uniaksial tinggi dan
mempunyai sudut geser dalam yang tinggi merupakan material yang sangat
stabil terhadap longsoran. Material dengan kekuatan tinggi seperti ini
umumnya adalah batuan beku dan batuan metamorf. Sudut lereng pada batuan
tersebut bisa mencapai 90 derajat dan tinggi lereng yang besar.
3.5.2.2.Faktor Pembentuk Gaya Penggerak
Gaya penggerak umumnya dipengaruhi oleh gravitasi, sehingga berat dari
pada beban/bagian lereng ya ng bersangkutan adalah merupakan salah satu gaya
penggerak terjadinya longsoran:
a. Bobot isi
Batuan dengan bobot isi yang besar akan memberikan beban/gaya yang lebih
besar daripada lereng
b. Kandungan air tanah
Keberadaan air sebagai moisture tanah pada lereng yang bersangkutan akan
memberikan tambahan beban yang besar pada lereng.
c. Sudut lereng
Sudut lereng yang besar akan memberikan volume material atau batuan besar,
yang merupakan beban lereng yang lebih besar.
Kestabilan lereng diwakili oleh suatu angka Faktor Keamanan (FK) yaitu
perbandingan antara besarnya gaya penahan dan gaya penyebab longsoran. Secara
matematis faktor kestabilan lereng dinyatakan sebagai berikut :
F = R / Fp ……………………………………………………………….
(3.30)
Dimana :
F = Faktor kestabilan lereng.
R = Gaya penahan, berupa resultan gaya-gaya yang membuat lereng tetap
stabil.
Fp = Gaya penggerak, berupa resultan gaya-gaya yang menyebabkan lereng
longsor.
Pada keadaan :
F > 1.0 a lereng dianggap mantap
F = 1.0 a lereng dalam keadaan setimbang atau keadaan kritis
F < 1.0 a lereng dianggap tidak mantap
Untuk menentukan faktor keamanan lereng diambil suatu pedoman dalam
penentuan suatu angka faktor keamanan .
Tabel 3.10 Nilai Faktor Keamanan untuk Perancangan Lereng
Nilai FK Keadaan lereng < 1,0 Tidak mantap 1,0 – 1,2 Kemantapan diragukan 1,3 – 1,4
Memuaskan untuk pemotongan ataupun Penimbunan
1.5 – 1.7 Mantap untuk bendungan
3.5.3. Klasifikasi Longsoran
Berdasarkan proses longsornya batuan, longsoran batuan dapat dibadakan
menjadi 4 (empat) macam, yaitu :
3.5.3.1. Longsoran Bidang (Plane Failure)
Faktor yang mempengaruhi terjadinya longsoran bidang (khususnya untuk
bidang gelincir tunggal) adalah :
- Bidang gelincir mempunyai strike sejajar atau hampir sejajar (maksimal 20°)
dengan strike lereng.
- Kemiringan bidang gelincir lebih kecil daripadi kemiringan lereng.
- Kemiringan bidang gelincir lebih besar daripada sudut geser dalamnya.
- Harus ada bidang release yang menjadi pembatas di kanan-kiri blok yang
menggelincir.
Gambar 3.12
Bentuk Longsoran Bidang
3.5.3.2.Longsoran Baji (Wedge Failure)
Longsoran baji terjadi apabila terdapat dua bidang lemah atau lebih saling
berpotongan sedemikian rupa sehingga membentuk baji.Kondisi yang
menyebabkan terjadinya longsoran baji adalah :
- Sudut lereng lebih besar daripada sudut garis potong kedua bidang lemah
- Sudut garis potong kedua bidang lemah lebih besar daripada sudut geser
dalamnya.
Gambar 3.13
Bentuk Longsoran Baji
3.5.3.3.Longsoran Guling (Toppling Failure)
Longsoran guling terjadi apabila bidang-bidang lemah yang hadir dalam
lereng mempunyai kemiringan yang berlawanan dengan kemiringan lereng.
Keadaan tersebut dapat digambarkan dengan balok-balok yang diletakan diatas
sebuah bidang miring.
Gambar 3.14
Bentuk Longsoran Guling
3.5.3.4. Longsoran Busur (Circular Failure)
Longsoran busur ini biasanya banyak terjadi pada lereng batuan lapuk atau
sangat terkekarkan dan di lereng-lereng timbunan. Bentuk bidang gelincir pada
longsoran jenis ini akan menyerupai busur bila digambarkan pada penampang
melintang.
Dalam analisis busur ini harus memperhatikan pada :
- Jenis tanah /batuan, dalam hal ini batuan dianggap homogen dan kontinyu
- Longsoran yang terjadi menghasilkan bidang luncur berupa busur lingkaran
- Tinggi permukaan air tanah pada lereng
Gambar 3.15
Bentuk Longsoran Busur
3.5.4. Metode Analisa Kemantapan Lereng
Metode analisa kemantapan lereng yang digunakan adalah Metode Bishop
(lihat gambar 3.16). Metode ini dipilih karena material penyusun lereng adalah
tanah.
Analisa metode ini menguraikan gaya-gaya vertikal untuk memperoleh besarnya :
k
k
Fásin ötan
á cos
cosu F
ásin c' l-W
ul - P+
+
=α
...................................................... (3.31)
Maka,
( )[ ]∑∑ ++=
kF tan ''tan
1
á sec ötanub -W b c'
ásin W 1
Fk αφ ............... (3.32)
Dimana,
Fk = Nilai faktor keamanan
c’ = Kohesi tanah dalam kondisi tegangan efektif
l = Panjang busur segmen
W = Berat segmen tanah
u = Tegangan air pori
φ = Sudut geser dalam tanah
α = Sudut antara garis vertikal dan jari-jari R
b = Lebar segmen
Untuk membantu permodelan dan perhitungan nilai kemantapan lereng,
penggunaan program komputer sangat disarankan.
Software SlopeW versi 5 dari GeoSlope International digunakan untuk
menganalisa nilai kemantapan lereng dari desain yang direncanakan. Sedangkan
untuk penggambaran model digunakan AutoCAD 2002 dari Autodesk.
Gambar 3.16
Model Longsoran Busur
BAB IV
RENCANA TEKNIS PEMBONGKARAN TANAH LIAT
DI KUARI PT.SEMEN KUPANG (PERSERO) UNIT II
4.1. Sistem Penambangan Tanah Liat
Dalam kegiatan penambangan tanah liat yang dilakukan pada PT.Semen
Kupang (persero), sistem penambangan yang digunakan adalah sistem kuari tipe
side hill quarry dengan jalan masuk langsung karena cadangan tanah liat terletak
pada daerah yang miring berupa punggungan bukit
FRONT
JALAN MASUK
(Sumber : Partanto, 1990)
Gambar 4.1
Side Hill Quarry
Sistem side hill quarry cocok untuk penerapan kegiatan penambangan dengan
bench (jenjang), dimana jalan masuk dibuat pada sisi samping atau depan jenjang
langsung menuju permuka kerja
Tanah liat adalah endapan dengan kadar dan penyebaran yang relatif seragam
(homogen) sehingga pada kegiatan pembongkarannya, material langsung
dibongkar dan digusur dengan alat mekanis serta urut-urutan penambangannya
(mining sequence) mengikuti kontur atau bentuk topografi lahan penambangan
Sistem penambangan yang dipilih ini akan sangat menentukan dalam aplikai
peralatan mekanis nantinya. Bentuk dan geometri kuari yang akan dibuat
umumnya terbatas pada jangkauan dan kemampuan alat mekanis yang akan
digunakan
4.2. Pemilihan Peralatan Mekanis
Pemilihan peralatan mekanis sangat tergantung dari sistem penambangan
yang dipilih dan telah dipertimbangkan baik secara teknis dan ekonomis.
Pemilihan peralatan mekanis sangat berpengaruh pada geometri kuari yang akan
dibuat. Tinggi dan lebar jenjang permuka kerja akan dipengaruhi oleh jangkauan
dan kemampuan alat mekanis yang dipilih.
Berbagai aspek yang terlibat dalam kegiatan penambangan baik teknis dan
ekonomis memiliki peran signifikan dalam menentukan peralatan mekanis (sistem
penanganan material) yang akan dipakai.
Pemilihan sistem penanganan material berdasarkan sistem penambangan, bentuk
endapan yang relatif seragam dan homogen serta inventaris alat mekanis yang
dimiliki oleh PT. Semen Kupang (persero).
Dari berbagai pertimbangan tadi maka metode penanganan material yang dipilih
adalah Metode Dozer Ripper-Front End Loader-Truck yang merupakan
kombinasi dari bulldozer sebagai alat bongkar, front end loader dalam hal ini
backhoe yang menjadi alat muat dan dump truck sebagai alat angkutnya..
Gambar 4.2 Metode Dozer Ripper - Front End Loader-Truck
Pada sistem penambangan side hill quarry, pembuatan permuka kerja awal
berhubungan langsung dengan geometri jenjang yang akan dibuat.
Geometri front penambangan meliputi :
1. Tinggi Front penambangan
Tinggi front penambangan yang dibuat di kuari PT.Semen Kupang (persero)
sama dengan tinggi jenjang yaitu 5 meter,
Untuk membuat jenjang dengan tinggi 5 meter, proses pembuatannya tidak
sekaligus melainkan secara bertahap.
Pertama-tama bulldozer melakukan pemotongan awal (initial cut) untuk landasan
kerja baik bagi dozer itu sendiri dan bagi backhoe serta jalan akses untuk truck,
lalu meneruskan dengan penggaruan dengan ripper dan menggusur tanah liat
secara down hill.
Proses penurunan ketinggian (leveling) ini dibuat bertahap dan disesuaikan
dengan keadaan topografi yang ada dimana kemiringannya cukup aman untuk
mencegah bulldozer tidak terjungkal saat menggusur material ke ujung jenjang.
1
2
3
Gambar 4.3
Proses Pemotongan Awal (Intial Cut)
2. Lebar Front Penambangan
Lebar front kerja pada kuari tanah liat dibuat sesuai dengan lebar alat muat
dan angkut yang bekerja pada jenjang serta jangkauan dari alat angkut yang
digunakan (lihat gambar 4.4)
45°
Wmin
Lmin Gambar 4.4
Dimensi Minimum Front Penambangan
Untuk Lebar minimum (Wmin) front adalah 19 meter, sedangkan Panjang
minimum (Lmin) adalah 12 meter (lihat lampiran I)
4.3. Kemajuan Penambangan
Dalam menentukan arah kemajuan penambangan, salah satu pertimbangan
yang diambil adalah keadaan topografi daerah penambangan.
Kuari tanah liat PT.Semen Kupang (persero) terletak pada punggungan bukit
maka arah kemajuan disesuaikan dengan metode penggusuran dari bulldozer
yakni metode down hill dozing dengan arah penggusuran dari Timur ke Barat (N
270°E)
4.4. Sasaran Produksi
Kuari tanah liat PT.Semen Kupang unit II dengan jumlah cadangan
sebesar 8.837.567,76 ton (lihat lampiran B) merupakan sumber pemasok material
mentah (raw material) sebagai bahan baku pembuatan semen portland dengan
target sebesar 63,60 LCM tanah liat per jam atau 101,76 ton per jam (lihat
lampiran D)
4.5. Kegiatan Penambangan Tanah Liat
4.5.1. Kegiatan Pembersihan Lahan (Land Clearing)
Keadaan topografi kuari tanah liat terletak di punggungan bukit dengan
kemiringan rata-rata sekitar ± 10 % umumnya ditumbuhi oleh rerumputan dan
tumbuhan semak dengan ketinggian rata-rata sekitar ± 1 meter
Untuk kegiatan land clearing, alat mekanis yang digunakan yaitu bulldozer
Komatsu D-65E 12 sebanyak 1 (satu) unit untuk menyingkirkan tumbuhan semak,
dan bongkahan batu (boulder) serta meratakan lahan untuk pekerjaan selanjutnya.
4.5.2. Kegiatan Pembongkaran
Kegiatan pembongkaran terbagi atas 2 (dua) kegiatan yaitu :
a. Kegiatan Pembongkaran Tanah Penutup
b. Kegiatan Pembongkaran Tanah Liat
4.5.2.1. Kegiatan Pembongkaran Tanah Penutup
Tanah penutup endapan tanah liat pada kuari PT.Semen Kupang (persero)
cukup tipis dengan ketebalan ± 10-25 cm.Tanah penutup ini digaru dengan ripper
lalu digusur dengan bulldozer ke samping front kerja.
Dari pengamatan yang dilakukan, sering terjadi tercampurnya tanah penutup
dengan tanah liat. Walaupun sering terjadi, akan tetapi hal ini tidak terlalu
berpengaruh karena volume tanah penutup yang relatif sedikit terhadap tanah liat.
Jika material kekurangan kadar Alumina (Al2O3) dikoreksi dengan pasir besi, dan
bila material kekurangan Silika (SiO2) akan dikoreksi dengan pasir kuarsa.
4.5.2.2. Kegiatan Pembongkaran Tanah Liat
Kegiatan pembongkaran tanah liat dilakukan dengan 1 (satu) unit
bulldozer D-275 A yang dilengkapi dengan ripper, dengan produksi sebesar 96,62
m3/jam (lihat lampiran Q) untuk memenuhi target produksi sebesar 63,60
LCM/jam atau 101,76 ton/jam.
Metode penggusuran yang dipakai adalah down-hill dozing. Metode penggusuran
ini dianggap paling efektif untuk front kerja yang terletak pada tempat yang
miring dan kemampuan bulldozer dapat meningkat karena dibantu oleh gaya
gravitasi.
Untuk kemajuan penambangan, pembagian blok berdasarkan ketinggian kontur
dengan waktu pekerjaan dibagi per 3 (tiga) bulan.
4.5.3. Kegiatan Pemuatan Tanah Liat
Untuk mengangkut tanah liat ke alat angkut maka material gusuran
bulldozer membutuhkan alat mekanis untuk memuatnya. Alat muat yang dipakai
adalah 1 (satu) unit Excavator (backhoe) Komatsu type PC 200 dengan produksi
sebesar 295,61 m3/jam (lihat lampiran R)
Backhoe sebagai alat muat pada front kerja diposisikan diatas material hasil
gusuran sehingga pola pemuatannya adalah top loading.
4.5.4. Kegiatan Pengangkutan Tanah Liat
Pengangkutan tanah liat yang dibongkar dari front kerja ke stockpile
dilakukan dengan 1 (satu) unit dump truck Nissan CWB-520 HDN dengan
kapasitas 17,6 m3.
Dengan panjang jalan angkut dari kuari ke stockpile sebesar 2.453 m maka
produksi alat angkut tersebut sebesar 97,13 m3/jam.(lihat lampiran S)
4.6. Jadwal Jam Kerja
Kegiatan pembongkaran tanah liat di kuari tanah liat PT. Semen Kupang
Unit II dilaksanakan sesuai dengan jam kerja yang telah ditentukan, yaitu
sebanyak 1 shift per hari dengan jumlah jam kerja per shift adalah 8 (delapan)
jam kerja kecuali pada hari sabtu 1 (satu) shift hanya 5 jam kerja. (lihat lampiran
C dan tabel 4.1))
Kegiatan pembongkaran pada kuari tanah liat PT. Semen Kupang Unit II hanya
berlangsung selama 6 (enam) bulan saja dalam satu tahun yaitu pada musim
kemarau,
Operasi penambangan ini dilaksanakan secara bergantian dengan kegiatan
pembogkaran batugamping. Hal ini disebabkan karena pada musim hujan, kuari
tanah liat tergenang oleh air hujan dan menyebabkan terhambatnya mobilitas alat
mekanis yang bekerja.
Jika dalam pelaksanaannya terdapat kekurangan produksi, maka jumlah jam
kerja ditambah sampai produksi tercapai.
Tabel 4.1. Jadwal Jam Kerja
Senin - Jum'at Sabtu1 Persiapan dan Pemberangkatan 7.00 - 8.00 7.00 - 8.00
(meliputi persiapan alat mekanis dan perjalanan dari workshop ke kuari)
2 Mulai kerja I 8.00 - 12.00 8.00 - 12.003 Istirahat 12.00 - 13.00 12.00 - 13.004 Mulai Kerja II 13.00 - 16.00 -
Kegiatan Waktu
4.7. Kegiatan Pendukung Penambangan
Sebuah kegiatan penambangan melibatkan berbagai jenis kegiatan lain
yang sifatnya sebagai pendukung dan saling terkait antara satu dengan lainnya.
Akan tetapi dalam pembahasan ini penulis hanya menyorot kepada aspek
pendukung yang bersifat teknis saja dalam pembuatan rencana teknis suatu
kegiatan pembongkaran yaitu jalan angkut dan sistem penyalirannya.
4.7.1. Jalan Angkut
Dalam kegiatan pengangkutan material tanah liat dari front ke stockpile
jalan angkut memegang peranan yang sangat vital dalam sukses tidaknya kegiatan
pengangkutan.
Jalan angkut yang menghubungkan kuari tanah liat dengan stockpile PT.Semen
Kupang (persero) sepanjang 2453 m memiliki kondisi yang kurang baik karena
tidak terdapatnya saluran penyaliran yang memadai pada samping badan jalan ,
pengerasan badan jalan dan perawatannya yang kurang baik sehingga pada musim
hujan badan jalan mengalami kerusakan yang cukup serius.
Hal ini dapat menghambat proses pengangkutan dan dapat menimbulkan
kecelakaan.
4.7.2. Sistem Penyaliran
Sistem penyaliran dalam kegiatan penambangan juga memegang peranan
penting dan terkait dengan kegiatan lainnya dalam suatu kegiatan penambangan.
Air limpasan yang timbul akibat hujan menjadi masalah utama dalam kegiatan
penambangan. Walaupun kegiatan penambangan tidak berlangsung pada saat
musim hujan namun air limpasan ini dapat merusak jenjang akhir (final bench)
pada front kerja dan jalan angkut.
Tidak adanya sistem penyaliran yang memadai pada sekitar kuari dan di samping
badan jalan menyebabkan jenjang pada kuari mengalami longsor dan permukaan
jalan angkut menjadi rusak
Kuari tanah liat PT.Semen Kupang (persero) terletak pada punggungan bukit dan
arah aliran air limpasan (lihat pada gambar 4.5) sehingga peran saluran penirisan
untuk mengalihkan aliran air menjadi sangat penting untuk menjaga kestabilan
jenjang penambangan, jalan angkut dan mencegah fasilitas pabrik yang terletak
lebih rendah dari kuari terkena dampak negatif air limpasan kegiatan
penambangan.
Gambar 4.5
Arah Aliran Air Limpasan
BAB V
PEMBAHASAN
Suatu perencanaan yang baik dan menyeluruh dalam suatu kegiatan
penambangan harus memperhatikan tahapan kelanjutan dari kegiatan yang akan
dilakukan, baik itu dalam perencanaan jangka pendek atau jangka panjang.
5.1.Pembersihan Lahan (Land Clearing)
Kegiatan land clearing merupakan kegiatan pendahuluan dan perintis
(pioneering) dalam sebuah kegiatan penambangan meliputi pembersihan vegetasi
dan perataaan lahan serta merintis dalam pembuatan permuka kerja dan jalan
akses, dimana kegiatan ini termasuk dalam perencanaan jangka pendek.
5.1.1. Survey Lahan
Berdasarkan pengamatan di lapangan, kuari tanah liat PT. Semen
Kupang Unit II pada umumnya ditumbuhi oleh semak dan rerumputan
sehingga memberikan kemudahan pada kegiatan land clearing dengan
jumlah pepohonan relatif sedikit. Pohon yang ada di lokasi umumnya adalah
pohon lontar dan tergolong kayu lunak dengan diameter rata-rata 30 cm
Lahan yang akan dibersihkan dibagi ke dalam blok clearing dengan ukuran 100 x
100 meter dan dibagi lagi ke dalam lintassan dengan ukuran 100 x 5 meter (± 1
lintasan = 0,1 Ha) jadi dalam 1 blok clearing terdapat 20 lintasan (lihat lampiran
J). Jumlah pohon ada dalam lintasan tersebut dihitung jumlahnya. Karena tidak
lengkapnya data jumlah pohon per-lintasan maka diasumsikan berdasarkan
pengamatan di lapangan yaitu rata-rata 1 (satu) batang pohon per lintasan
5.1.2. Metode Clearing dan Peralataan Mekanis
Peralatan mekanis yang dipakai dalam kegiatan land clearing disesuaikan
dengan inventaris alat mekanis yang dimiliki oleh PT.Semen Kupang Unit II yaitu
memakai 1 unit bulldozer Komatsu D-65E 12 dengan kapasitas blade 6,8 m3
Pada kegiatan menggusur semak dan rumput yang ada pada lahan cukup didorong
dengan blade dan untuk merobohkan pohon yang ada pada jalur gusur, bulldozer
menggunakan blade mendorongnya pada batang pohon tersebut tetapi secara
bertahap, sedikit demi sedikit sampai kekuatan pohon tersebut berkurang lalu
didorong sampai roboh (lihat gambar 5.1)
A). Pembabatan Pohon B). Pembabatan Semak
Gambar 5.1
Metode Pembabatan Vegetasi
Jika dalam lintasan terdapat bongkahan batu yang besar maka seperti halnya
pohon, bulldozer mendorongnya dengan blade tetapi secara perlahan-lahan.
Untuk batang pohon yang besar sebelum dikumpulkan sebaiknya dipotong-potong
dahulu agar mudah dalam penggusurannya.
Perhitungan produksi aktual dari kegiatan land clearing agak sukar karena
tidak konstannya kecepatan gusur, hambatan topografi, dan lain-lain. Produksi
alat mekanis untuk kegiatan land clearing sangat sulit untuk ditentukan tetapi
dapat diestimasi.(Caterpillar Performance Handbook 31st, 2000).
Untuk pembabatan semak, produksi alat mekanis sebesar 1,6 Ha / jam, sedangkan
pembabatan pohon memerlukan waktu 51,45 menit / hektar (lihat lampiran J)
dengan waktu yang dijadwalkan selama 1 minggu.
5.1.3. Pembuatan Jalan Masuk dan Front Awal
Kegiatan pembersihan lahan merupakan pioneer (perintis) dalam suatu
rencana pembongkaran, selain membabat vegetasi, menyingkirkan boulder serta
meratakan lahan, kegiatan land clearing juga membuat jalan akses pada front
untuk pertama kali.
Rencana jalan masuk ke permuka kerja sepanjang 323 m ke front awal dengan
sifat jalan ini hanya bersifat sementara, dimana arah dan panjangnya dapat
berubah-ubah sewaktu-waktu sesuai dengan kemajuan penambangan, dimana arah
umum kemajuan penambangan yaitu dari arah timur ke barat (N 270° E).
Jalan akses tidak memerlukan pengerasan tetapi tingkat perawatannya lebih
intensif dibandingkan .jalan angkut yang memakai pengerasan.
5.2. Jalan Angkut
Peranan jalan angkut dalam sebuah kegiatan penambangan sangat vital,
sehingga desain jalan angkut yang benar akan menentukan berhasil tidaknya
sebuah kegiatan penambangan.
5.2.1. Lebar Jalan Angkut
Jalan angkut yang direncanakan memakai 2 (dua) jalur, walaupun jumlah alat
angkut yang digunakan hanya 1 (satu) buah dump truck Nissan CWB 520
HDN. Perencanaan dengan 2 (dua) jalur bertujuan untuk mengatasi
peningkatan sasaran produksi dan terjadi penambahan alat angkut maka lebar
jalan angkut yang dipakai telah memadai.
5.2.1.1. Lebar pada Segmen Lurus
Pada jalur lurus, lebar badan jalan dihitung dengan persamaan
(AASHO Manual for Rural Highway Design, 1965) :
W = ( ) [ ] Wt 1)(n n.Wt 21++
dimana,
W = Lebar jalan angkut
n = Jumlah jalur
Wt = Lebar alat angkut (lihat lampiran H)
Diketahui,
n = 2 dan Wt = 2,49 m ≈ 2,5 m
maka,
W = 2,5] 1)[(2 (2.2,5) 21++ = 8,75 m
maka, lebar jalan angkut pada segmen lurus adalah 8,75 meter
5.2.1.2. Lebar pada Tikungan
Lebar jalan pada tikungan selalu lebih besar daripada lebar jalan pada
segmen lurus, dihitung dengan persamaan (3.4)
CZFbFaUnW ++++= )(
Dimana,
W = Lebar jalan angkut pada tikungan
n = Jumlah jalur
U = Jarak antara ban kanan dan kiri
Fa = Lebar juntai depan (lihat lampiran H)
Fb = Lebar juntai belakang (lihat lampiran H)
C = Jarak antar dua alat angkut
Z = Jarak dari tepi jalan ke sisi luar alat angkut
Diketahui :
n = 2
U = 1.860 mm ≈1,8 m
Fa = 1.400 mm ≈1,4 m
Fb = 1.400 mm ≈1,4 m
Z = C = ½ .Wt = 1,25 m
Maka,
W = 25,11,25)1,41,4(1,8 2 ++++ = 12,95 m
maka, lebar jalan pada tikungan sebesar 12,95 m
5.2.2. Safety Berm
Safety berm (guardrails) atau pagar pengaman berfungsi untuk menjaga
alat angkut agar tetap berada pada jalurnya sehingga kecelakaan akibat
keteledoran pengemudi dapat dikurangi. Material yang digunakan untuk
pembuatan berm umumnya adalah batuan hasil peremukan dan pasir.
Dimensi berm diasumsikan mempunyai tinggi sama atau lebih besar dari static
rolling radius (SRR) yang dinyatakan dalam persamaan 3.3
SRRx 2 x 1,05 TH =
Dimana,
TH = Tinggi roda = 680 mm (0,68 m) = 35,77 in (lihat lampiran H),
Maka :
SRR = 1,2
77,35 in
1,05 x 2TH = = 17 in ≈ 43,1 cm
Jadi, tinggi berm (B) minimum adalah 0,43 m
Sedangkan lebar berm (A) mengacu tinggi berm dengan perbandingan 1 ½ : 1,
maka lebar berm (A) adalah :
A = 1,5 x B = 1,5 x 0,43 = 0,64 m
Jadi, lebar berm (A) minimum adalah 0,64 m (lihat gambar 5.2)
A
1 ½ :
1 Slope
1 ½ : 1 Slope
0,43
m B
0,64 m
Gambar 5.2
Dimensi Safety Berm
5.2.3. Radius Tikungan dan Super Elevasi
Perancangan tikungan dan superelevasi yang tepat pada jalan angkut
diperlukan untuk membantu manuver alat angkut agar tidak tergelincir atau
terguling ke luar badan jalan
Desain radius tikungan adalah 20 meter (65,61 ft) (lihat peta jalan angkut)
dianggap sudah memenuhi syarat (lihat tabel 3.5). Nilai super elevasi pada
tikungan dihitung dengan asumsi 90 mm/m lebar jalan pada tikungan (Atkinson),
maka
= 0,09 x 12,95 m = 1,16 m (lihat gambar 5.3)
h = 1 ,16 m
12 ,95 m
R = 20 m
8 ,7 5 m
Gambar 5.3
Desain Tikungan dan Superelevasi
5.2.4. Kemiringan Jalan
Perancangan kemiringan badan jalan angkut disebabkan oleh 2 hal yaitu
karena bentuk topografi dan disengaja untuk keperluan penyaliran agar air
limpasan tidak mengenang pada badan jalan.
5.2.4.1.Kemiringan Melintang (cross slope)
Kemiringan melintang ini didesain untuk kepentingan penyaliran.
Besarnya kemiringan jalan dipengaruhi oleh lebar badan jalan dimana, besarnya ¼
sampai ½ inchi per feet lebar jalan ( 0,02-0,04 ft/ft)
Harga cross slope yang diambil adalah 0,04 ft/ft (harga untuk jalan angkut
tambang) (Hustrulid, 1995) dengan lebar jalan 28,707 ft (8,75 m) maka,
kemiringan melintang (lihat gambar 5.3) :
= 0,04 x 28,707 ft
= 1,148 ft ≈ 0,34 m
Garis tengah jalan
h = 0,34 m
W = 8,75 m
Gambar 5.3
Desain Penampang Melintang
5.2.4.2. Kemiringan Tanjakan (grade)
Grade jalan angkut ini didesain sedemikian rupa agar alat angkut tidak
mengalami hambatan untuk melaluinya. Kemiringan tanjakan yang ideal untuk
alat angkut adalah 8 % (yang berarti jalan tersebut naik 8 meter per 100 meter
jarak mendatar)
Jalan angkut dari stockpile ke kuari tanah liat PT. Semen Kupang Unit II dibagi ke
dalam 4 (empat) segmen berdasarkan nilai % grade dan tikungan, (lihat peta jalan
angkut) yaitu
1. Segmen I , dengan panjang 355 meter, grade 0 % dan nilai rolling resistance
3,5 %
2. Segmen II, dengan panjang 1045 meter, grade 3,2 %, dan nilai rolling
resistance 3,5 %
3. Segmen III, dengan panjang 266 meter, grade 0 %, dan nilai rolling resistance
3,5 %
4. Segmen IV, dengan panjang 787 meter, grade 3.1 %, dan nilai rolling
resistance 3,5 %
Segmen IPanjang = 355 mGrade = 0 %RR = 3,5 %
Segmen IIIPanjang = 266 mGrade = 0 %RR = 3,5 %
Bermuatan
Segmen IVPanjang = 787 m
Grade = 3,12 %
RR = 3,5 %Segmen IIPanjang = 1045 mGrade = 3,2 %RR = 3,5 %
Gambar 5.4
Segmen Jalan Angkut
5.2.5. Perlapisan Jalan
Keadaan perlapisan jalan angkut yang dibuat harus mampu menahan
beban atau berat alat angkut yang lewat diatasnya.
Beban yang ditimbulkan oleh dump truck Nissan CWB 52 HDN dengan berat
bermuatan 20 ton yaitu 35.342 lb (16 ton) (lihat lampiran K). Untuk mengatasi
beban tersebut maka, rancangan jalan harus memiliki ketebalan yang tepat.
Ketebalan perlapisan jalan dapat diketahui dengan menggunakan kurva California
Bearing Ratio (CBR) untuk beban kendaraan dan jenis material pengerasan yang
dipakai.
Penentuan jenis material pengerasan berdasarkan ketersediaan material pada
lokasi penambangan, yaitu :
- Material untuk subgrade, Jenis material : tanah liat dengan plastisitas tinggi
(lapisan asli topografi lahan) dengan angka CBR = 5
- Material untuk sub base, Jenis material : pasir dengan angka CBR 15
- Material untuk base, Jenis material : batugamping kasar dengan angka CBR
60
- Material untuk wearing surface, Jenis material : batugamping seperti base
material tetapi fragmen yang lebih besar (akan lebih baik jika memakai batuan
yang lebih kompak dengan angka CBR yang lebih besar misalnya andesit)
Selanjutnya tebal masing-masing lapisan pada jalan dapat diketahui yaitu : 13 in
(0,33 m) untuk sub-base, 6 in (0,15 m) untuk base, 6 in (0,15 m) untuk wear
surface (lihat gambar 5.5) (lihat lampiran K).
.
25 in
ch
12 in
ch 6 in
chWearing Surface
Base
Sub-Base
Sub-Grade
Gambar 5.5
Lapisan Badan Jalan
5.3. Saluran Penyaliran
Saluran penyaliran juga memiliki peran yang penting guna mendukung suatu
kegiatan penambangan agar berlangsung secara efektif.
Pada kuari tanah liat PT.Semen Kupang Unit II memiliki 2 (dua) daerah
tangkapan hujan (DTH) atau catchment area, dengan luas masing-masing DTH
yaitu 0,14 km2 dan 3,93 km2 (lihat peta sistem penyaliran).
5.3.1. Hujan Rencana
Untuk perhitungan hujan rencana, Periode Ulang Hujan (PUH) yang
diambil adalah 10 tahun, maka besarnya expected mean (Yn), expected standar
variasi (δn), dan variasi reduksi (Yx) adalah 0,4952, 0,9496, dan 2,2502 sehingga
besarnya hujan rencana/hari (R24) adalah 32,843 mm/hari (lihat lampiran L)
Waktu konsentrasi untuk DTH I dan DTH II ialah 37,69 menit dan 34,15 menit
sehingga intensitas hujan/hari (I) tiap DTH ialah 13,938 mm/hari dan 15,792
mm/hari.
5.3.2. Debit Air Limpasan
Debit (Q) untuk DTH I dan DTH II yaitu 0,163 m3/detik dan 5,155
m3/detik (lihat lampiran L)
5.3.3. Dimensi Saluran
Dari lampiran L, dimensi masing-masing saluran dapat dilihat pada tabel
berikut
Tabel 5.1. Dimensi Saluran Penyaliran
No Q d b A B aSaluran m3/detik m m m2 m m
1 0.163 0.171 0.197 0.050 0.394 0.1482 5.155 0.623 0.718 0.673 1.441 0.5403 5.318 0.631 0.727 0.689 1.458 0.546
Sedangkan untuk dimensi gorong-gorong :
d = 1,04 m, B = 2,08 m, R = 0,540 m, A = 0,84 m, sehingga diamater gorong-
gorong yang dipakai adalah 1,5 m
Maka dimensi saluran dapat digambar sebagai berikut :
0,171 m
0,394 m
0,197 m
60°
0,148 m
Gambar 5.6
Dimensi Saluran 1
0,623 m
1,141 m
0,718 m
60°
0,540 m
Gambar 5.7
Dimensi Saluran 2
0,631 m
1,458 m
0,727 m
60°
0,546 m
Gambar 5.8
Dimensi Saluran 3
1,04 m1,5 m
Gambar 5.9
Dimensi Gorong-gorong 5.3.4. Posisi Saluran
Posisi masing-masing saluran penyaliran dapat dilihat pada gambar 5.10.
Dari gambar nampak bahwa saluran 3 menampung aliran air yang berasal dari
saluran 1 dan 2, dimana untuk mengalirkan air dari saluran 1 ke saluran 3
melewati badan jalan angkut membutuhkan gorong-gorong.dengan panjang 9,5
meter. Gorong-gorong yang dipakai diasumsikan mampu menahan beban yang
timbul oleh badan jalan angkut yang berada diatasnya. Untuk saluran 1, 2 dan 3
mempunyai panjang masing-masing 4.770 m, 2.454 m dan 1.412 m.
Saluran 3 ini langsung berhubungan dengan saluran penirisan jalan raya yang
terletak di sebelah barat pabrik dan bermuara pada laut.
Air limpasan yang masuk ke dalam saluran penirisan jalan raya diasumsikan tidak
menggangu saluran tersebut dan ekosistem laut karena debit air yang kecil serta
tidak mengandung partikel terlarut yang berbahaya (hanya air hujan yang
bercampur dengan tanah liat).
Alternatif penggunaan kolam pengendapan tidak dipakai karena keterbatasan alat
mekanis untuk kegiatan perawatan kolam dan aliran air tidak mengandung
padatan berbahaya bagi lingkungan yang harus diendapkan.
Gambar 5.10 Posisi Saluran Penyaliran
S a lura n 2
Sa lu ra n 3
G or o ng - go r on g
K e la u t
S alu ra n 1
Ba da n Ja la n
Gambar 5.11
Layout Saluran dan Gorong-Gorong
5.4. Kestabilan Lereng (Slope Stability)
Jenjang akhir penambangan (ultmate pit slope) pada kuari tanah liat PT.Semen
Kupang Unit II mempunyai tinggi 10 meter dengan overall pit slope sebesar 70°
(lihat gambar 5.12).
Dalam penentuan dimensi jenjang, selain pertimbangan teknis berupa jangkauan
alat mekanis, pertimbangan perundang-undangan pun harus dijadikan acuan yaitu
Peraturan Pemerintah No. 55 Tahun 1999, dimana tinggi jenjang maksimum
untuk tanah liat adalah 10 meter dengan sudut 70°.
Untuk menghitung nilai faktor keamanan (FK) dari model jenjang digunakan
software Slope-W versi 5.(lihat lampiran M). Dari hasil run model lereng pada
software didapat faktor keamanan (FK) model jenjang sebesar 5,186 (Metode
Bishop), sehingga jenjang dinilai aman
Soil 1ClaySoil Model Mohr-CoulombUnit Weight 7.651 KN/m3Cohesion 64.434 KN/m2Phi 34
Jarak (m)0 10 20 30
Ting
gi(m
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
70°
5 m
10 m
Gambar 5.12
Geometri Jenjang Penambangan
5.5. Jadwal Perawatan (Maintenance Schedule)
Untuk memcapai suatu kegiatan pembongkaran yang sukses maka kinerja alat
mekanis yang terlibat di dalamnya sangat menentukan. Kinerja alat yang baik
dipengaruhi oleh banyak faktor, baik oleh manusia sebagai operatornya maupun
oleh alat mekanis itu sendiri.
Jika suatu alat yang seharusnya bekerja tetapi tidak bekerja karena rusak maka
akan mengganggu jalannya keseluruhan sistem kerja. Untuk mencegah hal
semacam ini, maka jadwal perlakuan perawatan yang baik dan benar akan
menentukan tingkat kesediaan alat mekanis itu
Selain perawatan mesin, perawatan jalan angkut juga memegang peranan penting
dalam menunjang produksi alat mekanis, khususnya produksi alat angkut..
5.5.1. Perawatan Alat Mekanis.
Secara umum panduan dalam penyusunan jadwal perawatan alat penulis
merujuk pada PAMA Basic Machine System, dan sebagai parameter jadwal
perawatan alat mekanis yaitu waktu kerja alat dan hour meter.
Perawatan terbagi atas 2 (dua) yaitu perawatan harian dan perawatan berkala.
Perawatan harian yaitu pemeriksaaan suatu alat sebelum dan sesudah dioperasikan
tiap harinya, sedangkan perawatan berkala adalah pemeriksaan dan pergantian
suku cadang tertentu yang telah aus dalam jangka waktu tertentu. Jenis perlakuan
perawatan terhadap alat mekanis dapat dilihat pada tabel 5.2.
Tabel 5.2 Jadwal Penggantian Suku Cadang
Bagian Mesin Nama Suku Jumlah Jadwal PenggantianCadang
Elemen saringan Elemen saringan 1 Setiap 250 jam kerjafull flow (Gasket) (1)Elemen saringan Elemen saringan 1 Setiap 250 jam kerjapernapasan keter engineSaringan bahan Saringan 1 Setiap 500 jam kerjabakar (O - ring) (1)
(Seal washer) (1)Saringan bypass Elemen saringan 1 Setiap 500 jam kerja
(O - ring) 1Saringan anti karat Catridge 1 Setiap 500 jam kerjaSaringan hidrolis Elemen saringan 1 Setiap 1000 jam kerjaSaringan udara Elemen saringan 1 Setiap 2000 jam kerja
(Sumber : Basic Machine System PAMA)
5.5.2. Perawatan Jalan Angkut
Perawatan jalan angkut angkut perlu dilakukan mengingat jalan angkut
akan mengalami kerusakan akibat air hujan, dan lalu-lintas alat mekanis yang
melaluinya. Tindakan perawatan yang dilakukan dapat berupa perataan badan
jalan dan penimbunan lubang-lubang pada badan jalan, serta penyemprotan air
untuk mengurangi debu.
Alat mekanis yang digunakan untuk perataan dan penimbunan lubang pada badan
jalan yaitu Bulldozer Komatsu D-65, sedangkan pada musim kemarau peran truk
penyemprot air diperlukan untuk mengurangai debu sehingga tidak menggangu
jarak pandang pengemudi dan lingkungan sekitar.
5.6. Kemajuan Penambangan
5.6.1. Front I
Arah pembongkaran di kuari tanah liat PT.Semen Kupang Unit II dari
timur ke barat (N 270°E) mengikuti ketinggian dan digusur dengan bulldozer
Komatsu D-275 secara down hill.
Front I ini merupakan permuka kerja awal dalam kegiatan pembongkaran tanah
liat pada ketinggian 170 m sampai 165 m Sesudah kegiatan land clearing maka
jalan akses dibuat ke arah front kerja sepanjang 297,5 m.
Waktu yang dibutuhkan untuk membongkar tanah liat pada front I sebanyak
61.344 ton adalah 3,38 bulan (lihat lampiran U)
Tabel 5.4
Volume Material pada Front I
NO LUAS JARAK LUAS VOLUMEPENAMPANG PENAMPANG PENAMPANG RATA-RATA
(m2) (m) (m2) (m3)A - A' 55.703 25 248.734 6218.35B - B' 441.765 25 399.267 9981.675C - C' 356.769 25 281.763 7044.075D - D' 206.757 25 144.4805 3612.0125E - E' 82.204 25 41.102 1027.55
GRS.BANTU 0 16.227883.6625
TONASE (TON) 61344.0575 5.6.2. Front II
5.6.2.1.Front II-1
Front II-1 adalah front awal pada front II dengan ketinggian
pembongkaran 165 m.sampai 160 m. Jalan akses untuk front II-1 memakai jalan
akses yang dibuat untuk front I, dengan panjang 197,2 m.
Waktu yang dibutuhkan untuk membongkar tanah liat pada front II-1 sebanyak
35.136, 14 ton adalah 1,93 bulan (lihat lampiran U)
Tabel 5.5
Volume Material pada Front II-1
N O L U A S J A R A K L U A S V O L U M EP E N A M P A N G P E N A M P A N G P E N A M P A N G R A T A - R A T A
( m 2 ) ( m ) ( m 2 ) ( m 2 )A - A ' 5 5 . 6 6 0 25 .0 1 5 6 . 0 3 6 3 9 0 0 . 8 8 8B - B ' 2 5 6 . 4 1 1 25 .0 2 3 3 . 3 1 6 5 8 3 2 . 8 8 8C - C ' 2 1 0 . 2 2 0 25 .0 1 6 2 . 9 5 8 4 0 7 3 . 9 3 8D - D ' 1 1 5 . 6 9 5 25 .0 6 7 . 2 3 9 1 6 8 0 . 9 7 5E - E ' 1 8 . 7 8 3 25 .0 1 5 . 3 9 2 3 8 4 . 7 8 8F - F ' 1 2 . 0 0 0 16 .3 6.000 9 7 . 5 0 0
G R S . B A N T U 0.000 12 .61 5 9 7 0 . 9 7 5
T O N A S E ( T O N ) 3 5 1 3 6 . 1 4 5
5.6.2.2.Front II-2
Front II-2 mulai dibongkar setelah front II-1 selesai dibongkar dengan
ketinggian pembongkaran 165 m sampai 160 m. Front II-2 terletak
dibelakang II-1 dijangkau dengan jalan akses dengan panjang 284,5 m.
Waktu yang dibutuhkan untuk membongkar tanah liat pada front II-2
sebanyak 69.174 ton adalah 3,81 bulan (lihat lampiran U)
Tabel 5.6 Volume Material pada Front II-2
NO LUAS JARAK LUAS VOLUMEPENAMPANG PENAMPANG PENAMPANG RATA-RATA
(m2 ) (m) (m 2) (m2)A - A ' 231.158 25.0 248.169 6204.213B - B ' 265.179 25.0 266.907 6672.663C - C ' 268.634 25.0 275.950 6898.738D - D ' 283.265 25.0 252.630 6315.750E - E ' 221.995 25.0 161.331 4033.275F - F' 100.667 25.0 51.529 1288.213G - G ' 2.390 25.0 1.195 29.875
GRS.BANTU 0.000 4.831442.725
TONASE (TON) 69173.995
5.6.2.3.Front II-3
Front II-3 adalah front terakhir pada tahun ke-2 kegiatan penambangan
tanah liat di PT.Semen Kupang Unit II dengan ketinggian 165-160 m.
Front ini terletak di sebelah utara front II-2, dihubungkan dengan jalan akses
dengan panjang keseluruhan 336,3 m. Dalam pembuatan jalan akses ini melewati
daerah cekungan sepanjang 36 m antara front II-2 dan II-3 sehingga untuk
membuat jalan akses menemui kesulitan.
Untuk itu cekungan tersebut ditimbun terlebih dahulu.. Volume tanah yang
dibutuhkan 276,48 m3 tanah yang dipadatkan (lihat lampiran T). Waktu yang
dibutuhkan untuk membongkar tanah liat pada front II-3 sebanyak 27.154 ton
adalah 1,49 bulan (lihat lampiran U).
Tabel 5.7
Volume Material pada Front II-3 NO LUAS JARAK LUAS VOLUME
PENAMPANG PENAMPANG PENAMPANG RATA-RATA(m 2) (m) (m 2) (m 2)
GRS.BANTU 0.000 19.0 18.108 344.133A - A ' 36.215 25.0 75.201 1880.025B - B ' 114.187 25.0 136.696 3417.388C - C ' 159.204 25.0 144.605 3615.113D - D ' 130.005 25.0 88.733 2218.313E - E ' 47.460 25.0 29.221 730.513F - F' 10.981 25.0 5.491 137.263
GRS.BANTU 0.000 8.812342.746
TONASE(TON) 27154.040
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan uraian pada bab pembahasan dan bab sebelumnya maka, dapat
diambil kesimpulan dan saran sebagai berikut :
6.1. Kesimpulan
1. Sebagai kegiatan awal dalam penambangan tanah liat, kegiatan land clearing
pada kuari tanah liat menggunakan bulldozer Komatsu D-65E 12 dengan
produksi pembabatan semak sebesar 1,6 Ha/jam, produksi perebahan pohon
(tree felling) sebesar 51,45 menit/Ha dan membutuhkan waktu 1 (satu)
minggu.
2. Metode pembongkaran material yang dipakai adalah dengan ripper yang di-
attach pada bulldozer dan sistem penanganan material yang dipakai adalah
metode Dozer-Front End Loader-Truck.
3. Jumlah peralatan mekanis yang dipakai dalam kegiatan penambangan ialah
bulldozer tipe Komatsu D-275 A (kapasitas blade 12,8 m3) dengan produksi
96,62 m3/jam sebanyak 1 (satu) unit, Excavator (backhoe) tipe Komatsu PC-
200-5 (kapasitas bucket 1,3 m3) dengan produksi 295,61 m3/jam sebanyak 1
(satu) unit, dan Dump Truck tipe Nissan CWB-520 HDN (gross payload 20
ton) dengan produksi 97,13 m3/jam sebanyak 1 (satu) unit.
4. Jalan angkut yang didesain mempunyai panjang keseluruhan 2453 m, lebar
pada jalur lurus sebesar 8,75 m, lebar pada tikungan sebesar 12,95 m, harga
super elevasi pada tikungan sebesar 1,16 m dan besarnya kemiringan
melintang (cross slope) jalan sebesar 0,34 m
5. Untuk mendukung beban alat angkut maka tebal lapisan jalan dari lapisan
terbawah ke yang paling atas sebagai berikut yaitu lapisan sub-base dengan
tebal 13 in (0,33 m), lapisan base dengan tebal 6 in (0,15 m) dan lapisan wear
surface dengan tebal 6 in (0,15 m)
6. Kuari tanah liat PT.Semen Kupang Unit II mempunyai 2 (dua) daerah
tangkapan hujan (DTH) dengan luas dan debit masing-masing 0,14 km2
mempunyai debit 0,163 m3/detik dan 3,93 km2 mempunyai debit 5,155
m3/detik
7. Untuk mengalirkan air limpasan memakai 3 (tiga) saluran dan 1 (satu)
gorong-gorong
8. Jenjang penambangan yang didesain mempunyai tinggi 10 m dan kemiringan
sebesar 70° (overall pit slope) mempunyai nilai faktor keamanan (FK) 5,186
dinilai aman.
9. Tonase tanah liat tertambang oleh kegiatan penambangan tanah liat pada
tahun I sebanyak 96.480,20 ton dan tahun II sebanyak 96.328 ton telah
mampu untuk memenuhi target produksi tanah liat yaitu 96.000 ton/tahun
6.2. Saran
Usaha yang perlu dilakukan agar rencana penambangan yang dibuat dapat
dilaksanakan dengan baik dan efisien :
1. Peningkatan etos kerja dari karyawan PT.Semen Kupang (persero) agar lebih
tepat waktu dalam melaksanakan tugas, dimana dengan pemberian bonus bagi
yang berperestasi serta hukuman bagi yang melakukan pelanggaran (punish
and reward) merupakan alternatif yang baik.
2. Pelaksanaan perawatan alat mekanis baik secara harian dan periodik dilakukan
sesuai dengan apa yang telah dijadwalkan sehingga produkstivitas alat baik
dan memperpanjang umur pakai alat mekanis.
3. Untuk kegiatan perawatan jalan angkut sebaiknya menggunakan motor grader
daripada bulldozer karena motor grader mampu meratakan dan mengatur
kemiringan badan jalan lebih baik dari bulldozer.
DAFTAR PUSTAKA
1. Abramson Lee W, Lee Thomas S, Sharma Sunil, Boyce Glenn M, 1995,
“Slope Stability and Stabilization Methods”, A Wiley Interscience Publication, Canada, Hal 38-57, 373-374
2. Gautama Rudi Sayoga, 1999, “Diktat Kuliah Sistem Penyaliran”, Institut Teknologi Bandung, Bandung
3. Hartman Howard L, 1988, “Introductory Mining Engineering”, A Wiley Interscience Publication, Hal 134-142, 154-167
4. Hustrulid W, Kutcha M, 1995, “Open Pit Planning and Design ”, A.A. Balkema, Rotterdam Brookfield, Hal 338-350
5. Indonesianto Yanto, 2000, “Pemindahan Tanah Mekanis”, Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta, Yogyakarta, Hal 42-46 6. Kennedy B.A, 1990, “Surface Mining”, 2nd Edition, SME Inc, Littleton
Colorado, Hal 459 – 469
7. Partanto Prodjosumarto, 1990, “Tambang Terbuka”, Institut Teknologi Bandung, Bandung, Hal 23-24
8. Partanto Prodjosumarto, 1995, “Pemindahan Tanah Mekanis”, Institut Teknologi Bandung, Bandung, Hal 4-10
9. _______, 1996, “PAMA Basic Machine System”, United Tractor Training Center Departement, Jakarta, Hal II 03 09 – 09 09
10. _______, 2000, “Caterpillar Performance Handbook 31st Edition”, Caterpillar Inc, Peoria Illinois, Hal 26-1 – 26-7
11. _______, 2003, “Komatsu Application Handbook 24th Edition”, Komatsu Publication, Japan, Hal 1B 12, 3A-19, 17A-4 – 17A-17
1
LAMPIRAN A
CURAH HUJAN
Tabel A.1
Intensitas Curah Hujan di Kupang
dari Tahun 1993 - 2002
Bulan
Tahun mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm1 1993 215 499 59 178 21 2 0 3 12 5 56 952 1994 541 311 255 25 13 14 2 0 0 10 8 2053 1995 303 309 317 157 1 0 0 0 0 0 38 2054 1996 434 317 629 198 24 2 0 0 3 0 122 4055 1997 374 516 260 58 0 0 1 2 0 0 120 1016 1998 310 708 183 3 12 2 2 0 0 0 59 1917 1999 441 173 84 132 28 4 39 0 0 59 158 3078 2000 408 787 489 84 0 0 0 0 0 34 186 1579 2001 572 598 492 113 65 0 0 0 1 0 144 18910 2002 296 344 104 29 0 0 9 0 0 3 416 276
389.4 456.2 287.2 97.7 16.4 2.4 5.3 0.5 1.6 11.1 130.7 213.1
NO JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL DESAGS SEP OKT NOP
(Sumber : Dinas Meterologi dan Geofisika Sta. Lasiana, Kupang)
Tabel A.2
Jumlah Hari Hujan di Kupang
dari Tahun 1993 – 2002
Bulan
Tahun Hari Hari Hari Hari Hari Hari Hari Hari Hari Hari Hari Hari1 1993 14 24 13 9 4 4 0 1 3 2 13 152 1994 24 20 18 7 1 5 3 0 0 4 7 183 1995 24 25 17 17 2 0 0 0 0 0 4 204 1996 29 23 20 12 7 4 0 0 2 0 16 245 1997 23 18 17 8 4 0 1 4 0 0 13 236 1998 16 22 11 2 2 5 2 0 0 0 10 197 1999 20 17 16 15 5 3 4 0 0 5 17 238 2000 25 27 24 16 0 0 0 2 0 4 14 229 2001 27 25 21 17 15 0 0 0 0 0 17 1210 2002 24 19 18 5 0 0 6 0 0 4 17 21
22.6 22 17.5 10.8 4 2.1 1.6 0.7 0.5 1.9 12.8 19.7
NO JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL DESAGS SEP OKT NOP
Sumber : Dinas Meterologi dan Geofisika Sta. Lasiana, Kupang)
Grafik Curah Hujan Rata-rata di PT.Semen Kupang dari Tahun 1993-2002
0
100
200
300
400
500
JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGS SEP OKT NOP DES
Bulan
Cur
ah H
ujan
(mm
)
Gambar A.1
Grafik Curah Hujan dari Tahun 1993-2002
Grafik Hari Hujan Rata-rata di PT.Semen Kupang dari Tahun 1993-2002
0
5
10
15
20
25
JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGS SEP OKT NOP DES
Bulan
Har
i Huj
an (h
ari)
Gambar A.2
Grafik Hari Hujan dari Tahun 1993-2002
1
LAMPIRAN B
VOLUME CADANGAN TANAH LIAT
Maka, total tonase endapan tanah liat tertambang dengan ultimate pit slope
sebesar 70° adalah = 5.253.567,350 BCM x 1,6 t/m3
= 8.837.707,76 ton
BLOK PENAMPANG LUAS JARAK VOLUMEPENAMPANG BLOK
M2 M M3
I A - A' 2537.195B - B' 2354.957 100 244607.600
II B - B' 2354.957C - C' 3584.596 100 296977.650
III C - C' 3584.596D - D' 2275.780 100 293018.800
IV D - D' 2275.780E - E' 4622.411 100 344909.550
V E - E' 4622.411F - F' 4193.975 100 440819.300
VI F - F' 4193.975G - G' 6518.840 100 535640.750
VII G - G' 6518.840H - H' 10175.662 100 834725.100
VIII H - H' 10175.662I - I' 9921.213 100 1004843.750
IX I - I' 9921.213J - J' 7917.529 100 891937.100
X J - J' 7917.529K - K' 6725.981 50 366087.750
TOTAL 5253567.350
LAMPIRAN C
PERHITUNGAN WAKTU KERJA
Kegiatan pembongkaran yang dilakukan oleh Sie.Penggalian PT Semen
Kupang Unit II (Persero) dilakukan dalam 1 shift kerja selama 8 jam tiap hari
kerja kecuali pada hari Sabtu, 1 shift kerja hanya 5 jam kerja.
Perinciannya :
• Hari Senin s/d Jum’at
Jam 7.00-12.00 5 jam (kerja)
Jam 12.00-13.00 1 jam (istirahat)
Jam 13.00-16.00 3 jam (kerja) +
8 jam kerja
• Hari Sabtu
Jam 7.00-12.00 5 jam (kerja)
Jam 12.00-13.00 1 jam (istirahat) +
5 jam kerja
Jumlah hari kerja per tahun = 300 hari kerja
Maka, jumlah hari kerja per bulan = ( 300 / 12 bulan ) hari
= 25 hari kerja.
Maka, jumlah jam kerja yang tersedia per bulan :
= 20 hari kerja x 8 jam kerja = 160 jam kerja
= 5 hari kerja x 5 jam kerja = 25 jam kerja +
= 185 jam kerja per bulan
LAMPIRAN D
PERHITUNGAN TARGET PRODUKSI
Target produksi PT. Semen Kupang (persero) pada tahun 2003-2004 dengan
unit produksi SK II yang baru adalah sebesar 240.000 ton semen.*).
Diagram alir Produksi
Dari diagram alir diatas, diketahui bahwa target produksi tanah liat untuk
satu tahun yaitu 96.000 ton tanah liat/tahun, maka :
1. Kehilangan akibat proses pengangkutan dan penambangan sampai ke fasilitas
crusher yaitu sebesar 15%, maka:
= 000.96%)15100(
%100x
− = 112.942 ton tanah liat/tahun
2. Diketahui bobot isi tanah liat pada lokasi penambangan yaitu 1,60 ton/LCM,
maka, volume tanah liat yang harus ditambang per tahun yaitu :
*) Sumber : Raw Material Enggineering PT. Semen Kupang (persero)
240.000 ton semen
230.400 ton klinker
Ditambah 4% Gypsum
288.000 ton gamping 96.000 ton tanah liat
75 % Batugamping 25 % Tanah liat
384.000 ton white mill
Looses 40%
= ton/LCM60,1
ton112.942Clay IsiBobot ton112.942
=
= 70.588,75 LCM/tahun
3. Kegiatan penambangan tidak dilaksanakan pada musim hujan, karena kondisi
kuari yang tergenang air sehingga tidak memungkinkan untuk mobilitas alat
dan pemakaian alat yang bergantian dengan penambangan batugamping,
sehingga kegiatan penambangan tanah liat efektif hanya berlangsung selama
6 bulan.
= bulan6
LCM 75,588.70 = 11.764,8 LCM/bulan
Sehingga :
= kerja jam 185
LCM/bulan8,764.11
= 63,60 LCM /jam
= 101,76 ton/jam
LAMPIRAN E
VOLUME MATERIAL YANG TERBONGKAR
Dari lampiran target produksi didapat target produksi per tahun sebesar
70.588,75 LCM maka,
- Volume material (in bank) yang terbongkar adalah
= 70.588,75 LCM x Faktor Pemadatan
= 70.588,75 LCM x 0,7
= 49.412,125 BCM/tahun
- Looses sebesar 10% akibat proses penambangan dan pembuatan jenjang,
maka volume material yang harus dibongkar per tahun sebesar :
= 0,9
BCM125,412.94 = 54.902,36 BCM/tahun
- Waktu penambangan tanah liat efektif untuk kuari tanah liat adalah 6 bulan
dalam satu tahun, maka target produksi per bulan :
= 6
BCM 54.902,36 = 9.150,4 BCM/bulan
LAMPIRAN F
SPESIFIKASI ALAT GALI
A. Kegiatan Pembongkaran
Spesifikasi Umum
Jenis Alat : Bulldozer
Merk dan Model : Komatsu D-275 A
Model Engine : Komatsu S6-D 170, 6 Piston
Type Engine : 4-cycle, Direct Injection, Turbocharged
Daya Mesin : 400 HP at 1800 Rpm
Berat Siap Operasi : 44.480 Kg (98.060 lb)
Kapasitas Tanki Bahan Bakar : 840 liter
Transmisi : 3 forward gear, 3 reverse gear, Torque-flow
Dimensi
Panjang : 9.085 mm
Lebar : 7.085 mm
Tinggi : 3.955 mm
Blade
Jenis : Semi U-tiltdozer
Kapasitas : 12,8 m3
Kedalaman Gusur Maksimum : 640 mm
Attachment
Ripper
- Jenis : Giant Ripper
- Type : Variable type, Long Ripper Point
- Berat : 3550 Kg (7.830 lb)
- Kedalaman Penetrasi Maksimum : 1300 mm, sudut : 42°
Gambar F.1
Bulldozer Komatsu D-275 A
B. Kegiatan Land Clearing
Spesifikasi Umum
Jenis Alat : Bulldozer
Merk dan Model : Komatsu D-65E-12
Model Engine : Komatsu 6D125E-2, 6 Piston
Type Engine : 4-cycle, Direct Injection
Daya Mesin : 179 HP at 2200 Rpm
Berat Siap Operasi : 18.500 Kg (14.800 lb)
Transmisi : 3 forward gear, 3 reverse gear, Torque-flow
Dimensi
Panjang : 5.440 mm
Lebar : 3.460 mm
Tinggi : 2.990 mm
Blade
Jenis : Semi U-tiltdozer
Kapasitas : 6.8 m3
Lebar Blade : 3.460 mm
Kedalaman Gusur Maksimum : 440 mm
Gambar F.2 Bulldozer Komatsu D-65E-12
LAMPIRAN G
SPESIFIKASI ALAT MUAT
Kegiatan Pemuatan
Spesifikasi Umum
Jenis Alat : Excavator Backhoe
Merk dan Model : Komatsu PC-200-5
Model Engine : Komatsu S-6D95L, 6 piston
Type Engine : 4-cycle, water cooled, Direct Injection,
Turbocharged
Range KapasitasBucket : 0,5 - 1,41 m3 (0,65 -1,8 Cu.yd)
Berat Siap Operasi : 18.930 Kg (41,730 lb)
System Hydraulic : Piston (with engine control)
Max Oil Flow : 2x190 liter/min, 50 us gallon/min
Ground pressure : 0,37 kg/cm2 (5,26 PSI)
Dimensi
Panjang : 9390 mm
Lebar : 2780 mm
Tinggi : 3005 mm (overall height)
Boom dan Bucket
Panjang Boom : 5700 mm (17’8” ft.in)
Panjang Arm : 2.410 mm (6’3” ft.in)
Max Swing Radius : 9700 mm (31’10” ft.in)
Type Bucket : General Purpose
Kapasitas Bucket : 1,3 m3 (1,7 cu.yd)
A
B
D
C
KETERANGAN
A : Tinggi bucket maksimum saat bermuatan
B : Jangkauan maksimum untuk permukaan
C : Tinggi maksimum D : Kedalaman gali maksimum
Gambar G.1
Jangkauan Komatsu PC-200-5 A = 7.110 mm
B = 9.700 mm (swing radius)
C = 10.000 mm
D = 6.620 mm
Gambar G.2
Backhoe Komatsu PC-200-5
LAMPIRAN H
SPESIFIKASI ALAT ANGKUT
Spesifikasi Umum
Jenis Alat : Dump Truck
Merk dan Model : Nissan CWB 520 HDN
Model Engine : Nissan Motor RD 8
Type Engine : 4-cycle, Direct Injection, V-Type Engine
Output HP : 335 HP at 2200 Rpm
Berat tanpa Bak (Net Weight) : 7.300 Kg
Kapasitas Tanki Bahan Bakar : 200 liter
Kecepatan Maksimal : 130 Km/jam
Jumlah Roda : 10, 16-20 PR
Transmisi : 6 transmisi dengan 1 gigi mundur
Dimensi
Panjang : 7.365 mm
Lebar : 2.490 mm
Tinggi : 2.885 mm
Juntai Depan : 1.400 mm
Juntai Belakang : 1.400 mm
Tread Roda Depan : 2.045 mm
Tread Roda Belakang : 1.860 mm
Jarak antar Sumbu : 1.860 mm
Tinggi Roda : 680 mm
Sudut Penyimpangan Roda : 35°
Bak
Type : DV-20
Tebal Dinding : 4,5 mm
Tebal Lantai : 6 mm
Frame : 6 mm
Volume Peres : 14,2 m3
Volume Munjung : 17,6 m3
Gross Payload : 20.000 Kg
Kecepatan Gigi (Travel Speed) :
- Gear 1 : 5 MpH
- Gear 2 : 10 MpH
- Gear 3 : 25 MpH
- Gear 4 : 55 MpH
- Gear 5 : 85 MpH
Gambar H.1
Dump Truck Nissan CWB-52 HDN
LAMPIRAN I
DIMENSI MINIMUM FRONT PENAMBANGAN
1. Lebar Minimum Front
45°
Rs½ Rs
½ Rs
½ Rs
½ Rs
a
a a
Mt
Wmin
Wm
Lmin
Lt sin α
Lt
Lt cos α
Wt sin α
Wt
Gambar I.1
Dimensi Front Penambangan
Lebar minimum front dihitung dengan persamaan :
tsmin M a )R (0,5 2 W ++=
Dimana,
Rs = Swing radius dari PC-200-5 (lihat lampiran G)
a = Jarak tambahan
Mt = Lebar truck pada saat membentuk sudut α
= Lt cos α + Wt sin α (Lt : Panjang truck dan Wt : Lebar truck)
= (7,36 m cos 45o + 2,49 m sin 45o)
= 6,96 m ≈ 7 meter
α = Sudut yang dibentuk oleh truck pada waktu spotting = 45o
Diketahui,
Rs = 9700 mm = 9,7 meter
a = 1 meter
Mt = 7 meter
maka,
Wmin = 7 1 m) 9,7 x (0,5 2 ++
= 17,7 m ≈ 18 meter
2. Panjang Minimum Front
Untuk panjang minimum jenjang dihitung dengan persamaan :
2a R L smin +=
maka,
Lmin = 9,7 meter + (2x1 m)
= 11,7 meter ≈ 12 meter
Untuk perhitungan ini, lebar tumpukan material (Wm) tidak dimasukan karena
lebar tumpukan dianggap berada dalam jangkauan backhoe (berada dalam swing
radius backhoe).
LAMPIRAN J
RENCANA LAND CLEARING
1. Blok Clearing
Daerah yang akan dibersihkan dibagi ke dalam blok-blok clearing seluas
masing-masing 1 (satu) Ha dan tiap blok di-grid dengan ukuran 100 x 5 meter,
dan grid-grid ini merupakan lintasan bulldozer serta dijadikan ukuran populasi
pohon yang ada dalam lahan.
Dari peta diketahui terdapat 8 (delapan) blok clearing (Blok A-H) dan 160
lintasan clearing. (lihat peta land clearing)
BLOK B BLOK A
Ket. :: Arah Clearing : Arah Gusuran Tumpukan
: Arah Gerak Bulldozer : Tumpukan Hasil Ckearing
BLOK CBLOK D
100 m
100
m
BLOK E BLOK F BLOK G BLOK H
Gambar J.1
Skema Blok Clearing
Arah clearing dilakukan mulai dari blok D sampai ke blok H (gambarJ.1).
Material hasil clearing kemudian ditimbun pada blok H.
2. Estimasi Produksi
2.1. Produksi Umum
Untuk menghitung produksi umum land clearing dimana kegiatannya hanya
menggusur semak belukar menggunakan nomograph produksi alat gusur dan lebar
lintasan (width of cut) dengan asumsi kecepatan konstan dan efisiensi kerja 82,5%
(Sumber : Caterpilar Performance Handbook 31st, 2000)
Diketahui :
Kecepatan gusur = 4 km/jam (3-5 km/jam)
Lebar limtasan = 5 m (disesuaikan dengan grid yang telah dibuat)
Maka, angka-angka ini diplot ke dalam nomograph
2
3
4
5
6
7
89
10
0,5
1
1,6
2
3
4
567
2
3
4
5
6
789
10
Kecepatan (km/jam)
Produksi(Hektar/jam)
Lebar Lintasan(meter)
1
* Berdasarkan efisiensi kerja 82,5%
(Sumber : Caterpillar Performance Handbook 31st) Gambar J.2.
Nomograph Produksi Land Clearing
Maka, didapat produksi land clearing adalah sebesar 1,6 Ha/jam
2.2. Produksi Perebahan (Felling) Pohon
Untuk menghitung produksi perebahan pohon menggunakan persamaan :
[ ]DFNMNMNMNMA(B)X T 44332211 +++++=
Dimana :
T = Waktu yang dibutuhkan untuk luasan 1 Ha (menit)
X = Tingkat kekerasan kayu yang memepengaruhi total waktu
A = Tingkat kepadatan pohon per hektar
B = Waktu dasar untuk type tractor per hektar
M = Waktu per pohon untuk tumbang dalam tiap range diameter (menit)
N = Jumlah pohon per hektar dalam tiap range diameter
D = Jumlah diamter keseluruhan pohon diatas 180 cm
F = Waktu per pohon untuk tumbang diatas 180 cm
Pengaruh kekerasan kayu untuk waktu total :
Ø 75 - 100 % kayu keras : X =1,3
Ø 25 - 75 % kayu keras : X = 1,0
Ø 0 – 25 % kayu keras : X = 0,7
Tabel J.1 Faktor Produksi Perebahan
Waktu dasar Diamter per hektar 30-60 cm 60-90 cm 90-120 cm 120-180 cm > 180 cm
B M1 M2 M3 M4 F165 Hp 85 menit 0.7 menit 3.4 menit 6.8 menit - -230 Hp 58 menit 0.5 menit 1.7 menit 3.3 menit 10.2 menit 3.3 menit305 Hp 45 menit 0.2 menit 1.3 menit 2.2 menit 6 menit 1.8 menit405 Hp 30 menit 0.1 menit 0.4 menit 1.3 menit 3 menit 1 menit
TractorDiamater Range
(Sumber : Caterpillar Performance Handbook 31st) Untuk nilai A :
Ø Padat : 1480 atau lebih pohon/hektar, maka nilai A = 2,0
Ø Medium : 990-1480 pohon/hektar, maka nilai A = 1,0
Ø Jarang : kurang dari 990 pohon /hektar maka nilai A = 0,7
Dengan asumsi tiap grid (lintasan) terdapat 1 (satu) pohon lontar (kayu
lunak) dengan diameter 30 cm maka, untuk 1 hektar terdapat 20 pohon lontar dan
memakai tractor (Bulldozer Komatsu D65E-12) dengan output Hp = 179 Hp
(diasumsikan 165 Hp)
Maka,
X = 0,7 (pohon lontar termasuk kayu lunak)
A = 0,7 ( kepadatan pohon jarang <990 batang pohon.hektar)
B = 85 menit (output Hp asumsi =165 Hp)
M = 0,7 menit (diameter pohon = 30 cm)
N = 20 batang pohon
Sehingga,
T = 11NM [A(B) X + ]
= 0,7 [0,7.(85) + (0,7.20)]
= 51,45 menit/hektar
Maka,
Produksi perebahan pohon ialah 51,45 menit/ hektar
LAMPIRAN K
KONSTRUKSI BADAN JALAN ANGKUT
1. Perhitungan Luas Bidang Kontak
Diketahui :
Ø Berat truk (bermuatan) : 20.000 kg (44092 lb)
Ø Jumlah ban : 6 buah (2 buah depan, 4 buah belakang)
Ø Takanan ban : 100 psi
Ø Distribusi beban yaitu : 33 % untuk ban depan dan 67 % untuk ban
belakang dengan 2 pasang ban (dual rear tire) (Hustrulid, 1995)
a. Untuk Ban Depan
Distribusi beban pada tiap roda depan (LT)
= 2
lb 44092 x % 33 = 7.275,18 lb
Maka, luas bidang kontak (in2)
= ban pada udaratekanan
roda padabeban x 9,0=
psi 100lb 7275,18 x 0,9
= 65,47 in2
Sehingga, jari-jari bidang kontak (r) yang dianggap berbentuk lingkaran
adalah
π r2 = 65,47 in2 ⇒ r = 4.56 in
b. Untuk Ban Belakang
Distibusi beban pada tiap pasang roda belakang (LT)
= 2
lb 44092 x 67% = 29.541,64 lb
Maka, luas bidang kontak (in2)
= ban pada udaratekanan
roda padabeban x 9,0=
psi 100lb 29541,64 x 0,9
= 265,87 in2
Sehinga, jari-jari bidang kontak (r)
π r2 = 265,87 in2 ⇒ r = 9.19 in
2. Perhitungan Beban Equivalen Roda Tunggal (LE)
Untuk menghitung tebalnya lapisan jalan angkut, berlaku asumsi :
- Besarnya beban roda (LT) yang dipakai adalah ban belakang yang memiliki 2
pasang roda, dimana beban terbesar yang diterima badan jalan yaitu pada
jarak antar garis tengah dua ban
Jarak antarsumbu roda
Diamater rodaTebalroda
45°45°
Roda 1 Roda 2
Surface
Base
Sub-grade
Daerah interaksibeban roda
Gambar K.1
Interaksi Beban dengan 2 Roda
- Besarnya beban equivalen roda tunggal (LE) adalah 20% lebih besar dari
beban roda (LT)
Dari asumsi diatas, maka
Beban equivalen roda tunggal (LE) adalah
LE = 1,2 x LT ban belakang ⇒ LE = 1,2 x 29.451,64 lb
= 35.342 lb ≈ 16 ton
3. Penentuan Tebal Lapisan Jalan Angkut Menggunakan Kurva CBR
(California Bearing Ratio)
Untuk menentukan tebal lapisan jalan angkut, terlebih dahulu kita tentukan
jenis material yang digunakan untuk tiap lapisan dari jalan angkut.
Penentuan jenis material ini, biasanya berdasarkan ketersediaan material pada
lokasi penambangan.
Maka, jenis material yang dipilih adalah :
- Material untuk subgrade
Jenis material : tanah liat dengan plastisitas tinggi (lapisan asli topografi
lahan) dengan angka CBR = 51
- Material untuk sub base
Jenis material : pasir dengan angka CBR 15
- Material untuk base
Jenis material : batugamping kasar dengan angka CBR 60
- Material untuk wearing surface
Jenis material : batugamping seperti base material tetapi fragmen yang lebih
besar (akan lebih baik jika memakai batuan yang lebih kompak dengan angka
CBR yang lebih besar)2
1 3 4 5 6 7
HIGHLY PLASTIC
CLAY
SILTY CLAYMEDIUM
PLASTICITY
SANDY CLAYLOW
PLASTICITY
SANDY CLAY MIXTURE
POORLY GRADED
SANDY CLAY MIXTUREWELL GRADED
ROUND TO ANGULAR
GRAVEL WITH CLAYPOORLY GRADED
GOOD GRAVELWELL GRADED
CRUSHEDROCK
SAND FAIRLY CLEAN
SU
B B
ASE
TH
ICK
NE
SS, I
nches
0
10
20
30
40
50
60
70
8 9 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 100
VEH
ICLE
< 10
0.00
0 lb
VE
HIC
LE
100.
000
- 400
.000
lbV
EH
ICL
E>
400.
000
lb
WHEEL LOADIN POUNDS
120
. 00
01
00. 0
00
7 0.0 00
40.000
25.000
1 2.000
7 .00 0
4.0 00
CALIFORNIA BEARING RATIO (PERCENT)
Gambar K.2
Kurva CBR (California Bearing Ratio)
Penggunaan Kurva CBR
1. Untuk alat angkut dengan 20 ton payload maka beban equivalen roda tunggal
sebesar 34.342 lb diplotkan terhadap nilai CBR material yaitu tanah liat
1 Dari kurva CBR 2 Hustrulid, 1995, hal 343-344 sect.4.9 Road Contruction
dengan CBR 5. Setelah itu ditarik garis mendatar dari titik perpotongan tadi
ke arah sumbu y (ketebalan lapisan, inchi) maka didapat angka 25 inchi
sebagai tebal lapisan antara wear surface dan subgrade
2. Untuk tebal lapisan berikutnya, kita mengulang langkah 1 tetapi dengan jenis
material yang nilai CBR-nya 15 maka akan didapat angka 12 inchi sebagai
tebal antara lapisan wear surface dengan sub-base
3. Demikian juga untuk material lanjutannya dengan nilai CBR 60 didapat
angka 6 inchi sebagai tebal antara lapisan wear surface dengan base
4. Untuk lebih jelas, dapat dilihat pada ilustrasi berikut.
1 3 4 5 6 7
HIGHLY PLASTIC
CLAY
SILTY CLAYMEDIUM
PLASTICITY
SANDY CLAYLOW
PLASTICITY
SANDY CLAY MIXTURE
POORLY GRADED
SANDY CLAY MIXTUREWELL GRADED
ROUND TO ANGULAR
GRAVEL WITH CLAYPOORLY GRADED
GOOD GRAVELWELL GRADED
CRUSHEDROCK
SAND FAIRLY CLEAN
SUB
BA
SE T
HIC
KN
ESS,
Inch
es
0
10
20
30
40
50
60
70
8 9 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 100
VE
HIC
LE
< 10
0.00
0 lb
VE
HIC
LE
100.
000
- 400
.000
lbV
EH
ICL
E>
400
.000
lb
WHEEL LOADIN POUNDS
120.
000
100.0
0070
.000
40.000
25. 000
12.000
7.000
4.000
CALIFORNIA BEARING RATIO (PERCENT)
Beban equivalen roda tunggal (L)untuk 20 t payload = 35.342 lb
E
6
12
25
Gambar K.3
Hasil Plot Beban Roda dengan Indeks CBR
Maka, tebal tiap lapisan yaitu 13 in untuk sub-base, 6 in untuk base, 6 in untuk
wear surface.
LAMPIRAN L
PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN
Data curah hujan disusun dalam tabel J.1, dimana untuk tiap bulannya dalam
interval waktu 10 tahun diambil nilai maksimumnya baik curah hujan dan hari
hujannya.
Tabel L.1 Nilai Maksimum Curah Hujan dan Hari Hujan
CH HH CH(mm) (hari) (mm/hari)
1 JAN 572 27 21.1852 FEB 787 27 29.1483 MAR 629 20 31.4504 APR 198 12 16.5005 MEI 65 15 4.3336 JUN 14 5 2.8007 JUL 39 4 9.7508 AGS 3 1 3.0009 SEP 12 3 4.000
10 OKT 59 5 11.80011 NOP 416 17 24.47112 DES 405 24 16.875
NO Bulan
Tabel L.2 Pengolahan Data Curah Hujan
No Xi Xi - x (xi-x)2
1 31.450 16.841 283.6072 29.148 14.539 211.3773 24.471 9.861 97.2444 21.185 6.576 43.2425 16.875 2.266 5.1336 16.500 1.891 3.5757 11.800 -2.809 7.8928 9.750 -4.859 23.6139 4.333 -10.276 105.597
10 4.000 -10.609 112.55811 3.000 -11.609 134.77712 2.800 -11.809 139.461
175.3123 1168.076
Tabel L.3
Expected Mean dan Expected Standar Variasi
N Yn σ n
10 0.4952 0.9496 11 0.4996 0.9676 12 0.5035 0.9833 13 0.5070 0.9971 14 0.5100 1.0095 15 0.5128 1.0206 16 0.5157 1.0316 17 0.5181 1.1411 18 0.5202 1.0493 19 0.5220 1.0565 20 0.5236 1.0625
Tabel L.4
Periode Ulang Hujan Sebagai Fungsi Dari Variasi Reduksi
Periode Ulang Hujan (PUH) Variasi Reduksi (Yr)
2 0.3665
5 1.4999
10 2.2502
25 3.1985
50 3.9019
100 4.6001
Hujan Rencana
Dari data pengolahan curah hujan didapat,
12175,312
n
Xi R x ==∑ = 14,069 mm/hari
121168,076
N
x)- (Xi ó
2
x ==∑ = 9,866
σ n = 0,9496
Yr (untuk PUH 10 tahun) = 2,2502
Yn = 0,4952
Maka,
)(24 nrn
xx YYRR −
+=
δ
δ
R24 = 0,4952) - (2,202 0,94969,866
14,069
+
= 32,843 mm/hari
Perhitungan Waktu Konsentrasi (tc)
Untuk menghitung waktu konsentrasi (tc) menggunakan persamaan Kirpich
382,077,00195,0 −= SLtc
Dimana,
tc = Waktu konsentrasi (menit)
L = Titik terjauh dalam daerah penyaliran ke titik perhitungan (meter)
S = Gradien (%)
Untuk masing-masing Daerah Tangkapan Hujan (DTH) dibuat ke dalam tabel
Tabel L.5
Waktu konsentrasi.
DTH L S tc(m) (%) (menit)
1 4748 0.04212 37.6902 3113 0.02891 34.150
Perhitungan Intensitas Curah Hujan
Perhitungan intensitas curah hujan menggunakan Metode Manonobe.
3/2
24 2424
=
CtR
I
Besarnya intensitas curah hujan untuk tiap DTH disusun dalam tabel
Tabel L.6
Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
DTH R24 tc I(mm) (Jam) (mm/jam)
1 32.843 0.738 13.9382 32.843 0.616 15.729
Perhitungan Debit Air Limpasan
Debit air limpasan dihitung menggunakan persamaan :
AICQ ...278,0=
Dimana,
Q = Debit air limpasan (m3/jam)
C = Koefisien Limpasan (Lihat tabel 3.12)
I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
A = Luas Daerah Tangkapan Hujan (Km2)
Besarnya harga koefisien limpasan (C) tergantung dari keadaan topografi
(kemiringan lahan) serta keadaan vegetasi. Untuk perhitungan ini, penulis
mengambil harga 0,3 karena gradien rata-rata daerah penyaliran ± 2- 4 % dan
daerah penyaliran diasumsikan seperti daerah perkebunan
Untuk tiap DTH disusun dalam tabel
Tabel L.7
Debit Air Limpasan
NO C I A QDTH (mm/jam) Km2 m3/detik
1 0.3 13.938 0.14 0.1632 0.3 15.729 3.93 5.155
Perhitungan Dimensi Saluran
Dimensi sauran penirisan dihitung dengan persamaan Manning :
2/13/21SR
nAQ ×××=
Dimana,
Q = Debit aliran
R = Jari-jari hidrolik (A/P)
S = Gradien
A = Luas penampang basah
P = Keliling basah
n = Koefisien Kekasaran Manning
Mempunyai hubungan yang dinyatakan dalam :
- Untuk penampang saluran berbentuk trapesium, besarnya β adalah 60°.
Maka harga m (kemringan dinding saluran) = Cotg 60° = 0.58
Untuk mencari harga b dipakai persamaan
b/d = ( ){ }m -m121/22+
= 1,152
Maka, b = 1,152.d
− A = b.d + m.d2
= 1,152.d2 + (0,58.d2)
= 1,7321 d2
− R = 0.5 d
− B = b + 2.m.d
− Besarnya koefisien kekasaran saluran yang diambil adalah 0,003 karena
dinding saluran terbuat dari tanah (Lihat tabel 3.13).
− Harga S (kemiringan dasar saluran) = 0,25 % (Pfleider).
Saluran tanah
Untuk Saluran I (posisi saluran dapat dilihat pada peta penyaliran), dimensi
saluran sebagai berikut :
Q = 2/13/21SR
nA ×××
0,163 m3/detik = 2/13/2
2 (0,0025)x 2003,0
1d 732,1
××d
1,732 d2 x 0,5 d2/3 = ( ) 0.0025 x
163,0
.0,0031
1,09109 d8/3 = 0,00978
d = 83
1,091090,00978
d = 0,171 m
Maka, perhitungan dapat dilanjutkan dan disusun ke dalam tabel
Tabel L.8
Dimensi Saluan Penirisan
No Q d b A B aSaluran m3/detik m m m2 m m
1 0.163 0.171 0.197 0.050 0.394 0.1482 5.155 0.623 0.718 0.673 1.441 0.5403 5.318 0.631 0.727 0.689 1.458 0.546
Gorong-gorong
Untuk mengalihkan arah aliran saluran 2 ke arah saluran 3 (yang menjadi
tempat bertemunya aliran saluran 1 dan 2) maka dibutuhkan gorong-gorong untuk
melewatkan arah aliran air melewati bawah badan jalan angkut.
Untuk saluran gorong-gorong, hubungan antar komponen saluran ialah :
A = 24
1 d ð dan R =0,5 d2, n =0,015, S = 0,25 %
Maka, dimensi gorong-gorong yang dibutuhkan, yaitu :
Q = 2/13/21SR
nA ×××
5,155 m3/detik = 2/13/2
24
1 (0,0025)x 2015,0
1d
××d
π
0,7853 d2 x 0,5 d2/3 = ( ) 0.0025 x
155,5
.0,0151
1,392699 d8/3 = 1,5465
d = 83
1,3926991,5465
d = 1,04 m
maka,
B = 2d
= 2.(1,04) = 2,08 m
R = 0,5 d2
= 0,5 .(1,04)2 = 0,540 m
A = 24
1 d ð
= 24
1 (1,04) π = 0,84 m
LAMPIRAN M
PERHITUNGAN NILAI KEAMANAN LERENG
Jenjang akhir penambangan yang dibuat dengan geometri sebagai berikut
H = 10 m
70°
Gambar M.1
Geometri Jenjang
Untuk memudahkan perhitungan nilai faktor keamanan, maka penulis
memakai bantuan software komputer yaitu SlopeW dari GeoSlope International.
Langkah-langkah pemodelan :
1. Untuk akurasi gambar dalam model lereng, digunakan program AutoCAD
2002 dari Autodesk. Model lereng di-export dengan file extension *.wmf
2. Sebelum memasukan model ke stage (wilayah gambar) dalam SlopeW, maka
satuan (dalam meter), halaman dan skala harus disesuaikan dengan model
(ukuran dan koordinatnya).
3. Model tersebut di-import ke SlopeW, karena terjadi perbedaan skala maka
disesuaikan dengan skala yang telah dibuat.
4. Memasukan Soil Property dari masing-masing lapisan tanah yang ada (baik
bobot isi, kohesi dan sudut geser dalam) dimana semua satuannya harus dalam
KN/m3 untuk bobot isi, KN/m2 untuk kohesi dan derajat untuk sudut geser
dalam.
5. Menentukan point-point batas antar lapisan dan menggambar grid dan radius
dri slip surface serta muka air tanah. Setelah selesai model di-run untuk
melihat hasilnya, atau dapat dilihat pada diagram berikut :
Pembuatan Modeldengan AutoCAD 2000
dari Autodesk
Nilai FK modellereng
RUNMengecek model
(debugging)
Menentukan titik bataslapisan,
, serta metode yang dipilih
grid dan radiusslip surface
Meng- yaitu bobot isi ( ), kohesi (c), dan
sudut geser dalam (°)
input soil propertyγ
Menyesuaikan skala dan koordinat model pada bidang
gambar
Meng- model keSlope-Wimport
Model di- denganextensi *.wmf ( )
exportwindows metafile
Menyesuaikan skala dan satuanpada Slope-W dengan KN/m ( ),
KN/m(c), ° ( )
3
2γ
φ
Gambar M.2
Langkah Pemodelan Lereng dengan Slope-W
1
1
2
1 2
3 4
5 6
7
8 9
10
11 12
13
Soil 1ClaySoil Model Mohr-CoulombUnit Weight 7.651 KN/m3Cohesion 64.434 KN/m2Phi 34°Piezometric Line # 0Ru 0Pore-Air Pressure 0
Jarak (m)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Ting
gi (
m)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar M.3
Single Slope Model 70°
10.374
ParameterMethod BishopFactor of Safety 10.374Total Volume 27.025 m3Total Mass 206.77 KNTotal Resisting Moment 7086Total Activating Moment 615.78Total Resisting Force ---Total Activating Force ---
Soil 1ClaySoil Model Mohr-CoulombUnit Weight 7.651 KN/m3Cohesion 64.434 KN/m2Phi 34°Piezometric Line # 0Ru 0Pore-Air Pressure 0
Jarak (m)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Ting
gi (m
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar M.4
Nilai FK untuk Single Slope Model 70° dengan Metode Bishop
1,21 2
3 4
5 6
78
9
1011
12
13 14
15
Soil 1ClaySoil Model Mohr-CoulombUnit Weight 7.651 KN/m3Cohesion 64.434 KN/m2Phi 34Piezometric Line # 0Ru 0Pore-Air Pressure 0
Jarak (m)0 10 20 30
Ting
gi (m
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Gambar M.5
Overall Slope Model 70°
5.186
ParameterMethod BishopFactor of Safety 5.186Total Volume 45.322 m3Total Mass 346.76 KNTotal Resisting Moment 16263 Total Activating Moment 3136.2Total Resisting Force ---Total Activating Force ---Soil 1
ClaySoil Model Mohr-CoulombUnit Weight 7.651 KN/m3Cohesion 64.434 KN/m2Phi 34Piezometric Line # 0Ru 0Pore-Air Pressure 0
Jarak (m)
0 10 20 30
Ting
gi (m
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Gambar M.6
Nilai FK untuk Overall Slope Model 70° dengan Metode Bishop
1
LAMPIRAN N
WAKTU EDAR BULLDOZER KOMATSU D-275 A
Tabel N.1
Data Waktu Edar Bulldozer Komatsu D-275 A
N o M a j u A n g k a t B i l a h M u n d u r M e n u r u n k a n C y c l e t i m eB i l a h
( d e t i k ) ( d e t i k ) ( d e t i k ) ( d e t i k ) ( d e t i k )1 4 8 2 3 8 2 9 02 4 3 2 2 7 3 7 53 4 5 2 3 2 2 8 14 4 6 3 3 6 5 9 05 4 7 2 3 4 2 8 56 4 8 2 3 7 3 9 07 5 2 4 4 7 5 1 0 88 5 6 5 4 8 5 1 1 49 4 3 4 2 8 2 7 7
1 0 4 8 4 3 6 2 9 01 1 5 9 5 4 5 3 1 1 21 2 4 2 3 3 2 2 7 91 3 4 7 4 3 4 3 8 81 4 4 6 3 3 6 3 8 81 5 5 6 4 4 5 3 1 0 81 6 5 5 4 4 7 2 1 0 81 7 5 4 4 4 1 3 1 0 21 8 4 9 3 3 4 2 8 81 9 4 5 3 2 8 2 7 82 0 4 7 3 3 4 3 8 72 1 5 1 3 4 3 2 9 92 2 5 0 4 4 1 2 9 72 3 4 4 3 3 8 3 8 82 4 4 2 2 2 7 5 7 62 5 5 4 3 4 5 2 1 0 42 6 5 6 4 4 6 3 1 0 92 7 4 7 3 3 1 2 8 32 8 5 4 2 3 6 2 9 42 9 5 7 3 4 4 3 1 0 73 0 4 3 4 3 6 2 8 5
Dari data-data tersebut diatas, diurutkan dari nilai terkecil ke terbesar dan dibuat
dalam tabel distribusi frekwensi
k = 1 + 3,322 log n (n = jumlah data)
= 1 + 3,322 log 30
= 5.9069 ≈ 6 kelas
h = k
terendahnilai - tertingginilai
= 9069,5
635,6) - (720 = 14,2881 ≈ 15
Jadi, interval per kelas adalah 15
Tabel N.2
Distribusi Frekwensi Cycle Time Bulldozer Komatsu D-275 A
No Kelas Frek (fi) xi fi.xi1 71 - 78 5 74.5 372.52 79 - 86 8 82.5 6603 87 - 94 6 90.5 5434 95 - 102 3 98.5 295.55 103 - 110 6 106.5 6396 111 - 118 2 114.5 229
30 2739 Maka,
= ∑
∑xi
fi.xi =
302739
= 91,3 detik
LAMPIRAN O
WAKTU EDAR BACKHOE KOMATSU PC-200
Tabel O.1
Data Waktu Edar Backhoe Komatsu PC-200
N o Waktu Muat Swing time Dumping Swing time Cycle t ime(Bermuatan) (Kosong)
1 5.8 2 3.6 2 13.42 4.2 2 2.8 3 1 23 4.4 2 3.4 2 11.84 3.6 2 3.6 3 12.25 3.4 3 3.8 3 13.26 3.6 3 2.6 3 12.27 3.2 2 4.2 3 12.48 3.6 4 4.8 3 15.49 4.4 2 3.6 2 1 2
1 0 3.6 2 4.2 3 12.81 1 3.6 3 4.4 2 1 31 2 3.4 3 3.6 2 1 21 3 3.4 3 3.4 4 13.81 4 4.2 4 3.6 3 14.81 5 4.4 2 3.6 4 1 41 6 4.6 4 4.2 4 16.81 7 3.2 4 3.6 3 13.81 8 3.6 2 3.6 5 14.21 9 3.6 2 4.4 2 1 22 0 4.2 3 3.6 3 13.82 1 3.6 3 3.6 4 14.22 2 3.6 2 2.8 2 10.42 3 2.8 2 4.2 2 1 12 4 4.8 3 3.6 3 14.42 5 3.4 2 3.4 3 11.82 6 4.4 3 4.4 3 14.82 7 3.6 2 3.6 3 12.22 8 3.8 2 3.8 4 13.62 9 4.2 2 4.2 4 14.43 0 3.6 3 4.4 2 1 3
Dari data-data tersebut diatas, diurutkan dari nilai terkecil ke terbesar dan dibuat
dalam tabel distribusi frekwensi
k = 1 + 3,322 log n (n = jumlah data)
= 1 + 3,322 log 30
= 5.9069 ≈ 6 kelas
h = k
terendahnilai - tertingginilai
= 9069,5
10,4) - (16,8 = 1
Jadi, interval per kelas adalah 1
Tabel O.2
Distribusi Frekwensi Cycle Time Backhoe Komatsu PC-200
No Kelas Frek (fi) xi fi.xi1 10.2 - 11.2 2 10.7 21.42 11.4 - 12.4 10 11.9 1193 12.6 -13.6 6 13.1 78.64 13.8 -14.8 10 14.3 1435 15 - 16 1 15.5 15.56 16.2 -17.2 1 16.7 16.7
30 394.2 Maka,
= ∑
∑xi
fi.xi =
302,394
= 13,14 detik
LAMPIRAN P
CYCLE TIME DUMP TRUCK NISSAN CWB 520 HDN
Diketahui :
- Daya mesin = 335 Hp (efisiensi 85 %)
- Kecepatan maksimum tiap gear
Gear Kecepatan Rimpull(MPH) (lb)
1 5 21,356.2502 10 10,678.1253 25 4,271.2504 55 1,941.4775 85 1,256.250
- Berat kosong = 7.300 kg = 7,3 ton (16.060 lb)
- Berat muatan = (1,3 m3 x 6 x 1,6 t/m3) (jumlah isian = 6 kali)
= 12,48 ton
- Berat total bermuatan = 19,78 ton (43.516 lb)
- Terdapat 4 segmen jalan dengan perincian
a. Segmen 1 ; panjang 355 m (1.164,755 ft), GR = 0 %, RR = 3,5 %
b. Segmen 2 ; panjang 1045 m (3.428,645 ft), GR = 3,2 %, RR = 3,5 %
c. Segmen 3 ; panjang 266 m (872,746 ft), GR = 0 %, RR = 3,5 %
d. Segmen 4 ; panjang 787 m (2.582,147 ft), GR = 3,12 %, RR = 3,5 %
Segmen IPanjang = 355 mGrade = 0 %RR = 3,5 %
Segmen IIIPanjang = 266 mGrade = 0 %RR = 3,5 %
Bermuatan
Segmen IVPanjang = 787 m
Grade = 3,12 %
RR = 3,5 %Segmen IIPanjang = 1045 mGrade = 3,2 %RR = 3,5 %
Gambar P.1 Segmen Jalan Angkut
- Perhitungan waktu yang diperlukan untuk menempuh segmen jalan dapat
dilihat pada tabel berikut :
Tabel P.1 Waktu Tempuh Segmen Jalan Angkut
RR GR Percepatan Total (menit)Segmen 1 562.10 0.00 146 708.10 5 0.16Segmen 2 562.10 467.20 146 1175.30 5 0.46
Kosong Segmen 3 562.10 0.00 146 708.10 5 0.12(Pergi) Segmen 4 562.10 455.52 146 1163.62 5 0.35
1.08Segmen 4 1523.06 -455.52 146 1213.54 4 0.53
Bermuatan Segmen 3 1523.06 0 146 1669.06 4 0.18(Kembali) Segmen 2 1523.06 -467.2 146 1201.86 4 0.71
Segmen 1 1523.06 0 146 1669.06 4 0.241.66
KeadaanRimpull (lb)
GearWaktu Tempuh
- Waktu tempuh untuk jalan masuk front
Untuk perhitungan ini , karena jarak jalan masuk yang berubah-ubah
sesuai dengan kemajuan penambangan maka diambil jarak jalan masuk front
yang terjauh yaitu 336,3 m (jalan masuk ke front II-3) dengan perincian :
a. Segmen 1 ; panjang 91,1 m (298,89 ft), GR = 4,37 %, RR = 8 %
b. Segmen 2 ; panjang 107,3 m (352,05 ft), GR = 5,23 %, RR = 8 %
c. Segmen 3 ; panjang 52,7 m (172,90 ft), GR = 0 %, RR = 8 %
d. Segmen 4 ; panjang 86,7 m (284,46 ft), GR = 0 %, RR = 8 %
Panjang : 91,1 mGR : 4,37 %RR : 8 %
Panjang : 107,3 mGR : 5,23 %RR : 8 %
Panjang : 52,7 mGR : 0 %RR : 8 %
Panjang : 86,7 mGR : 0 %RR : 8 %
Segmen I Segmen II
Segmen III Segmen IV
Bermuatan
Gambar P.2 Segmen Jalan Masuk ke Front II-3
Tabel P.2 Waktu Tempuh Segmen Jalan Angkut
RR GR Percepatan Total (menit)Segmen 1 562.10 638.02 146 1346.12 4 0.06Segmen 2 562.10 776.72 146 1484.82 4 0.07
Kosong Segmen 3 562.10 0.00 146 708.10 5 0.02(Pergi) Segmen 4 562.10 0.00 146 708.10 5 0.04
0.20Segmen 4 1523.06 0.00 395.6 1918.66 4 0.06
Bermuatan Segmen 3 1523.06 0 395.6 1918.66 4 0.04(Kembali) Segmen 2 1523.06 -2104.6 395.6 -185.93 3 0.16
Segmen 1 1523.06 -1728.8 395.6 189.89 3 0.140.39
KeadaanRimpull (lb)
GearWaktu Tempuh
Sehingga, cycle time dump truck =
- Waktu pergi (t1) = (1,08 +0,2) menit = 76,8 detik
- Waktu spotting muat (t2) = 8 detik3
- Waktu muat (t3) = cycle time backhoe
= 13,14 detik
- Waktu kembali (t4) = (1,66 + 0,39) menit = 123 detik
- Waktu spotting (t5) = 10 detik*
- Waktu dumping (t6) = 6 detik*
- Jadi, cycle time dump truck Nissan CWB 520 HDN adalah =
= t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6
= (76,8 + 8 + 13,14 + 123 + 10 + 6) detik
= 236,94 detik
3 Berdasarkan pengamatan di lapangan
LAMPIRAN Q
PRODUKSI BULLDOZER KOMATSU D-275 A
A. Produksi Gusur (Dozing)
Untuk menghitung produksi bulldozer menggunakan persamaan
E x e x Cm60
x q Q =
Dimana
Q = Produksi bulldozer perjam (m3/jam, yd3/jam)
q = Produksi per siklus (m3, yd3)
= q1 x a ; (q1 : Kapasitas blade, a : bucket factor)
Cm = Waktu edar atau cycle time
e = Grade factor
E = Faktor koreksi
Maka,
Kapasitas blade (q1) = 12,8 m3, blade factor (a) = 0,9
Cycle time = 91,3 detik (lihat lampiran N)
Grade = 14,28 % (-); Grade Factor (e) = 1,18 ( lihat gambar Q.1)
Faktor koreksi = Eff.Kerja
= 0,83
Untuk menentukan nilai blade factor, grade factor dan faktor koreksi dapat
dilihat sebagai berikut :
Ø Untuk menentukan blade factor dapat dilihat pada tabel Q.1
Dari tabel Q.1, tanah liat digolongkan sebagai material average dozing, karena
tidak bisa digusur secara full blade dengan nilai blade factor 0,9
Ø Untuk menentukan grade factor, pertama kita harus mengetahui
kemiringan lokasi kerja berdasarkan peta.
Dari peta didapat ketinggian tertinggi yaitu 172 m dan ketinggian terendah
yaitu 136 m dengan jarak datar sebesar 252 m
Tabel Q.1 Blade Factor (a)
Kondisi kerja Blade factor
Easy dozing
Tanah biasa, material stockpile, tanah berpasir tak kompak, Kadar air pada material rendah, Blade dengan mudah menggusur material (full blade)
1,1 - 0,9
Average dozing
Tanah gembur (loose) tapi tidak bisa full blade Tanah berkerikil, pasir, batuan halus (fine crushed)
0,9 – 0,7
Rather difficult dozing
Batuan hasil peledakan, batu bongkahan 0,6 – 0,4
(Sumber : Komatsu Application Handbook 24nd Edition, Sec.17)
Maka, kemiringan (grade) lokasi kerja yaitu :
= 100% x m 252
m ) 136- (172 = 14,28 % (-), bernilai minus karena bentuk
permukaannya turun sehingga memberi keuntungan mekanis.
Setelah itu nilai kemiringan ini dimasukan ke dalam grafik grade factor
-10-15 -5 0 +5 +10 +150,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
Fac
tor
Grade (%)
(Sumber : Komatsu Application Handbook 24nd, sec.17)
Gambar Q.1 Grade Factor
Dari Gambar Q.1 didapat nilai grade factor sebesar 1,18
Ø Untuk faktor koreksi, diasumsikan kondisi kerja adalah baik (good)
dengan nilai 0,83
Tabel Q.2 Efisiensi Kerja
Kondisi Kerja Efisiensi Kerja
Baik 0,83 Rata-rata 0,75 Agak buruk 0,67 Buruk 0,58
(Sumber : Komatsu Application Handbook 24nd, Sec. 17)
Maka,
Produksi per cycle (q) = q1 x a
= 12,8 x 0,8 = 10,24 m3
Produksi per jam (Q) = q x Ct
3600 x e x E
= 10,24 m3 x 3,91
3600 x 1,14 x 0,83
= 299,74 m3/jam = 300 m3/jam
B. Produksi Garu (Ripping)
Type = Single Shank Ripper (Giant Ripper)
Kedalaman penetrasi = 50 cm = 0,5 m
Jarak ripping = 20 meter
Kec. Maju pd gear 1 = 0 – 3,7 km/jam = 61,66 m/menit
Kec. Mundur pd gear 1 = 0 – 4,6 km/jam = 76,66 m/menit
Waktu tetap = 0,1 menit
Faktor koreksi = 0,6512
Maka,
Q = 6512,01,0
66,7620
66,6120
6020)5,05,0( 2
xxxmx
++
= 142,54 m3/jam
C. Produksi gabungan Ripping dan Dozing
Qgab = DR
DR
QQQxQ
+ =
30054,14230054,142
+
x
= 96,62 m3/jam
LAMPIRAN R
PRODUKSI KOMATSU PC 200-5
Untuk menghitung produksi Backhoe Komatsu PC-200 5 menggunakan
persamaan :
E x Cm
3600 x q Q =
Dimana
Q = Produksi perjam (m3)
q = Produksi per siklus (m3)
= q1 x K (q = kapasitas bucket ; K = bucket fill faktor)
Cmt = Waktu edar (detik)
E = Efisiensi kerja
Maka,
q = q1 x K (untuk nilai K lihat tabel)
= 1,3 m3 x 1 = 1,3 m3
Cm = 13,14 detik (lihat lampiran cycle time backhoe)
E = Efisiensi kerja = 0,83 (lihat tabel )
Tabel R.1 Bucket Fill Factor (K)
Kondisi Penggalian Bucket fill factor
Mudah Menggali tanah berlempung, lempung dan tanah lunak 1,0 Rata-rata Menggali tanah berpasir atau tanah kering 0,95 Sulit Menggali tanah pasir dengan kerikil dan memuat bataun hasil
peledakan 0,9
(Sumber : Komatsu Application Handbook 24nd, Sec.17)
Tabel R.2 Efisiensi kerja
Kondisi Kerja Tingkat penggunaan waktu Baik 0,83 Rata-rata 0,75 Agak buruk 0,67 Buruk 0,58
(Sumber : Komatsu Application Handbook 24nd, Sec.17)
Maka, produksi backhoe PC-200 sebesar :
Q = E x Cm3600
x q
= 0,83 x 13,143600
x 1,3
= 295,61 m3/jam
LAMPIRAN S
PRODUKSI NISSAN CWB 520 HDN
Untuk menghitung produksi Dump truck Nissan CWB 520 HDN menggunakan
persamaan :
E x Cmt3600
x C Q =
Dimana
Q = Produksi perjam (m3)
C = Produksi loader per truck (m3)
= n x q x K (n : jumlah isian ; q = kapasitas loader ; K = bucket fill faktor)
Cmt = Waktu edar truck (detik)
E = Efisiensi kerja
Maka,
C = n x q x K (untuk nilai K lihat tabel)
= n x 1,3 m3 x 1 ( n = 6 kali isian)
= 6 x 1,3 x 1 = 7,8 m3
Cmt = 239,94 detik
E = Efisiensi kerja = 0,83 (lihat tabel )
Tabel S.1 Efisiensi kerja
Kondisi Kerja Tingkat penggunaan waktu Baik 0,83 Rata-rata 0,75 Agak buruk 0,67 Buruk 0,58
(Sumber : Komatsu Application Handbook 22nd, Sec.17)
Maka, produksi backhoe CWB 520 HDN sebesar :
Q = E x Cmt3600
x C
= 0,83 x 239,943600
x 7,8
= 97,13 m3/ jam
LAMPIRAN T
JALAN PENGHUBUNG ANTARA FRONT II-2 DAN II-3
Setelah front II-2 selesai dibongkar maka kegiatan pembongkaran
dilanjutkan ke front II-3 yang terletak di sebelah utaranya. Agar alat angkut
dapat masuk ke front kerja maka perlu dibuat jalan akses, tetapi karena
bentuk topografi yang terdapat cekungan maka harus ditimbun terlebih
dahulu
Gambar T.1
Posisi Jalan Masuk dari Font II-2 ke II-3
Material yang digunakan untuk menimbun berasal dari tanah penutup hasil
land clearing yang ditimbun di sebelah barat kuari.
Untuk membuat timbunan sepanjang 36 m, volume material yang dibutuhkan
sebanyak 276,48 m3 tanah yang dipadatkan
Timbunan yang diberi penguat pada samping luar badan jalan dan diasumsikan
cukup kuat untuk menahan beban alat angkut yang lewat diatasnya.
LUAS : 15,36 m2
LUAS : 15,36 m2
: Tanah timbunan
Keterangan :
: Penguat sisi jalan
Jarak antar penampang = 36 meterVolume timbunan = 276,48 m3
0 6 12 18 meter
Gambar T.2
Penampang Sayatan untuk Timbunan
LAMPIRAN U
KEMAJUAN PENAMBANGAN
Pembongkaran tanah liat di kuari PT.Semen Kupang Unit II (persero) mempunyai
arah kemajuan penambangan dari timur ke barat (N 270° E).
Untuk perhitungan waktu pembongkaran, asumsi yang dipakai yaitu waktu kerja /
bulan 185 jam kerja (lihat lampiran C), target produksi per jam sebesar 63,60
m3/jam (lihat lampiran D) dan faktor pemadatan tanah liat = 0,7
1. Front I
NO LUAS JARAK LUAS VOLUMEPENAMPANG PENAMPANG PENAMPANG RATA-RATA
(m2) (m) (m2) (m3)A - A' 55.703 25 248.734 6218.350B - B' 441.765 25 399.267 9981.675C - C' 356.769 25 281.763 7044.075D - D' 206.757 25 144.481 3612.013E - E' 82.204 25 41.102 1027.550
GRS.BANTU 0 16.227883.663
TONASE (TON) 61344.058 Panjang jalan akses = 297,5 m
Waktu pembongkaran = 0,7 x /jamm 63,60 x jam 185
m 27.883,6633
3
= 3,38 bulan
2. Front II
2.1. Front II-1
NO LUAS JARAK LUAS VOLUMEPENAMPANG PENAMPANG PENAMPANG RATA-RATA
(m2) (m) (m2) (m2)A - A' 55.660 25.0 156.036 3900.888B - B' 256.411 25.0 233.316 5832.888C - C' 210.220 25.0 162.958 4073.938D - D' 115.695 25.0 67.239 1680.975E - E' 18.783 25.0 15.392 384.788F - F' 12.000 16.3 6.000 97.500
GRS.BANTU 0 12.615970.975
TONASE (TON) 35136.145
Panjang jalan akses = 197,2 m
Waktu pembongkaran = 0,7 x /jamm 63,60 x jam 185
m 15.970,9753
3
= 1,93 bulan
2.2. Front II-2
NO LUAS JARAK LUAS VOLUMEPENAMPANG PENAMPANG PENAMPANG RATA-RATA
(m2) (m) (m2) (m2)A - A' 231.158 25.0 248.169 6204.213B - B' 265.179 25.0 266.907 6672.663C - C' 268.634 25.0 275.950 6898.738D - D' 283.265 25.0 252.630 6315.750E - E' 221.995 25.0 161.331 4033.275F - F' 100.667 25.0 51.529 1288.213G - G' 2.390 25.0 1.195 29.875
GRS.BANTU 0.000 4.831442.725
TONASE (TON) 69173.995 Panjang jalan akses = 284,5 m
Waktu pembongkaran = 0,7 x /jamm 63,60 x jam 185
m 31.442,7253
3
= 3,81 bulan
2.3. Front II-3
NO LUAS JARAK LUAS VOLUMEPENAMPANG PENAMPANG PENAMPANG RATA-RATA
(m2) (m) (m2) (m2)GRS.BANTU 0.000 19.0 18.108 344.133
A - A' 36.215 25.0 75.201 1880.025B - B' 114.187 25.0 136.696 3417.388C - C' 159.204 25.0 144.605 3615.113D - D' 130.005 25.0 88.733 2218.313E - E' 47.460 25.0 29.221 730.513F - F' 10.981 25.0 5.491 137.263
GRS.BANTU 0.000 8.812342.746
TONASE(TON) 27154.040
Panjang jalan akses = 336,3 m
Waktu pembongkaran = 0,7 x /jamm 63,60 x jam 185
m 12.342,7463
3
= 1,49 bulan
