sistem penyaliran tambang_said adi f_unlam

Download Sistem Penyaliran Tambang_Said Adi F_UNLAM

Post on 30-Dec-2015

71 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sistem Penyaliran Tambang

TRANSCRIPT

SISTEM PENYALIRAN TAMBANG

1. Sistem Penyaliran TambangPenirisan tambang adalah suatu usaha yang diterapkan pada suatu daerah penambangan yang dilakukan untuk mencegah masuknya air atau untuk mengeluarkan air yang telah masuk dan menggenangi daerah penambangan tersebut, sehingga dapat mempengaruhi atau mengganggu aktivitas penambangan, mempercepat kerusakan peralatan, dan akan menambah kandungan air pada mineral atau batuan yang akan ditambang.Secara umum air yang terdapat pada lokasi penambangan berasal dari dua sumber, yaitu air permukaan dan air bawah tanah. Air yang mengalir pada permukaan tanah berupa air limpasan permukaan, air yang berasal dari sungai, danau atau rawa yang terdapat disekitar daerah penambangan, air buangan atau limbah, dan air yang berasal dari mata air. Sedangkan air di bawah permukaan tanah berupa air tanah dan air rembesan. Air yang masuk ke dalam lokasi tambang terbuka sebagian besar berupa air permukaan tanah yang berasal dari hujan. Hal ini tidak lepas kaitannya dengan sirkulasi air atau daur hidrologi. Daur hidrologi merupakan suatu daur atau siklus yang dialami oleh air, yang dalam prosesnya air akan mengalami perubahan bentuk dan tempat.Penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :1. Mine Drainage, yang merupakan upaya untuk mencegah aliran air masuk ke lokasi penggalian. Hal ini umumnya dilakukan untuk penanganan air tanah dan air yang berasal dari sumber air permukaan. Ada beberapa cara untuk mencegah agar air tanah tidak masuk ke dalam lokasi penggalian, yaitu metode Siemens, metode elektro osmosis, metode pemotongan air tanah, dan metode kombinasi dengan lubang bukaan bawah tanah. 2. Mine Dewatering, yang merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke lokasi penggalian, terutama untuk penanganan air hujan Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke dalam tempat penggalian, yaitu sistem kolam terbuka (open sump) dan sistem Adit.

2. Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Sistem Penyaliran TambangFaktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam merancang sistem penyaliran pada tambang terbuka adalah :2.1. Curah HujanCurah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh pada satu satuan luas, dinyatakan dalam milimeter.Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu.Analisa curah hujan dilakukan dengan menggunakan metode Gumbel, dimana terlebih dahulu kita ambil data curah hujan bulanan yang ada, kemudian ambil curah hujan maksimum setiap bulannya dari data tersebut. Tahapan perhitungan curah hujan rencana yaitu :1. Tentukan curah hujan maksimum rata-rata (X), dengan rumus :.(1)

Keterangan : =Curah hujan maksimum rata-rataCH=Jumlah curah hujan maksimum n=Banyaknya data2. Tentukan reduced mean, dengan rumus :...(2)

Keterangan :Yn =Reduced mean n=Banyaknya datam=Urutan sample (1,2,3,)3. Tentukan standar deviation, dengan rumus :

Sx = .........(3)

Keterangan :Sx =Standar deviation

Xi=Curah hujan periode ulang T tahun (mm)=Curah hujan maksimum rata-ratan=Banyaknya data4. Tentukan reduced standard deviation, dengan rumus :

Sn =.........(4)

Keterangan :Sn =Reduced standard deviation

Yn=Reduced mean =Reduced mean rata-rata (hubungan dengan banyaknya data) n=Banyaknya data5. Tentukan reduce variate, dengan rumus :........(5)

Keterangan :Yt =Reduce variateT=Periode ulang hujan6. Perhitungan resiko hidrologi (PR)...........(6)

Keterangan :PR =Resiko hidrologiTR =Periode ulangTL =Umur tambang7. Perhitungan Reduced Variate Factor (k)...........(7)

Keterangan: k=Reduced variate factorYn= Reduced meanYt = Reduced variateSn = Reduced standar deviation8. Tentukan curah hujan rencana, dengan rumus : + (k x Sx)..............(8)

Keterangan : Xt=Curah hujan rencana = Curah hujan rata-ratak = Reduced variate factorSx = Standar deviationDari hasil akhir perhitungan diperoleh suatu curah hujan rencana dalam satuan mm/hari, yang kemudian digunakan dalam perencanaan system penyaliran tambang.2.2. Periode Ulang HujanPeriode ulang hujan adalah jangka waktu suatu hujan dengan tinggi intensitas yang sama atau lebih besar kemungkinan dapat terjadi lagi. Penentuan periode ulang hujan untuk perencanaan sarana penirisan tambang dapat dilakukan dengan berdasarkan pada acuan periode ulang. Untuk sumuran utama dalam sistem penirisan tambang, harga acuan periode ulang hujan adalah 10-25 tahun.Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari pos penakar hujan, baik yang manual maupun yang otomatis. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan di masa yang akan datang dengan anggapan bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan statistik kejadian hujan masa lalu.2.3. Intensitas Curah hujanIntensitas hujan adalah banyaknya curah hujan per satuan waktu tertentu dan dinyatakan dengan satuan mm/jam. Dengan kata lain bahwa intensitas curah hujan menyatakan besarnya curah hujan dalam jangka pendek yang memberikan gambaran derasnya hujan perjam. Untuk mengelola data curah hujan menjadi intensitas hujan di gunakan cara statistik dari data pengamatan curah hujan yang terjadi. Besarnya intensitas hujan yang kemungkinan terjadi dalam kurun waktu tertentu dihitung berdasarkan persamaan Mononobe, yaitu :

..............(9)

Keterangan :R24 = Curah hujan maksimum harian (mm/hari)t = Lamanya hujan (jam)I = Intensitas hujan (mm/jam)Tabel 1Hubungan Antara Derajat Curah Hujan dan Intensitas HujanDerajat HujanIntensitas Hujan(mm/menit)Kondisi

Hujan lemah0,02 0,05Tanah basah semua

Hujan normal0,05 0,25Bunyi hujan terdengar

Hujan deras0,25 1,00Air tergenang diseluruh permukaan dan terdengar bunyi dari genangan

Hujan sangat deras> 1,00Hujan seperti ditumpahkan,saluran pengairan meluap

2.4. Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area)Catchment area adalah merupakan suatu areal atau daerah tangkapan hujan dimana batas wilayah tangkapannya ditentukan dari titik-titik elevasi tertinggi sehingga akhirnya merupakan suatu polygon tertutup yang polanya disesuaikan dengan kondisi topografi, dengan mengikuti kecenderungan arah gerak air.Dengan pembatasan catchment area maka diperkirakan setiap debit hujan yang tertangkap akan terkonsentrasi pada elevasi terendah pada catchment area tersebut. Pembatasan catchment area biasanya dilakukan pada peta topografi, dan untuk perencanaan sistem penyaliran dianjurkan dengan menggunakan peta rencana penambangan dan peta situasi tambang.2.5. Koefisien limpasan (C)Koefisien limpasan merupakan parameter yang menggambarkan hubungan curah hujan dan limpasan, yaitu memperkirakan jumlah air hujan yang mengalir menjadi limpasan langsung dipermukaan. Jenis material pada area penambangan berpengaruh terhadap kondisi penyerapan air limpasan, karena untuk setiap jenis dan kondisi material yang berbeda memiliki koefisien materialnya masing-masing. Koefisien limpasan dipengaruhi oleh faktor-faktor tutupan tanah, kemiringan dan lamanya hujan. Besarnya koefisien limpasan terlihat pada Tabel 2 berikut.Tabel 2 Koefisien LimpasanKemiringanKondisi Daerah PengaliranKoefisien Limpasan

< 3 %(datar)Sawah, Rawa0,2

Hutan, Perkebunan0,3

Perumahan0,4

3 % - 15 %(sedang)Hutan, Perkebunan0,4

Perumahan0,5

Semak-semak agak jarang0,6

Lahan terbuka0,7

> 15 %(curam)Hutan0,6

Perumahan0,7

Semak-semak agak jarang0,8

Lahan terbuka daerah tambang0,9

2.6. Air Limpasan Permukaan (Run Off Water)Air limpasan permukaan (Run Off Water) adalah air hujan yang mengalir di atas permukaan tanah. Air limpasan ini secara garis besar dipengaruhi oleh elemen-elemen meteorologi yang diwakili oleh curah hujan, dan elemen-elemen daerah pengaliran yang menyatakan sifat fisik dari daerah pengaliran.Untuk memperkirakan debit air limpasan digunakan rumus rasional, yaitu : Q = 0,278. C . I .A.......... (10)

Keterangan :Q = Debit air limpasan maksimum (m3/detik)C= Koefisien limpasan I= Intensitas curah hujan (mm/jam)A= Luas daerah tangkapan hujan (km2)

3. Saluran penyaliranBeberapa lubang paritan dibuat pada area penambangan guna menampung aliran limpasan (run off), sehingga tidak mengganggu pekerjaan penambangan. Beberapa macam bentuk saluran penirisan dapat dibuat guna melakukan pekerjaan penirisan, tetapi yang sederhana dan umum digunakan adalah saluran dengan bentuk trapesium, dengan kemiringan sisinya 1:1 (45o).Bentuk saluran trapesium sering digunakan karena murah, efisien, mudah dalam pembuatannya, dan stabilitas kemiringan dindingnya dapat disesuaikan menurut keadaan daerah.

Gambar 1 Penampang Saluran Bentuk Trapesium........ (11)

Kemiringan dinding saluran ( m )= 1/tan ... (12)

Panjang bawah ( b ) = 2 {(1 + m2)0,5 m}.........(13)

Jari-jari hidrolis ( R ) = 0,5 . d.............. (14)

Panjang atas (B)= b + 2m . d........ (15)

Panjang sisi luar saluran (a)= d/sin ... (16)

Luas penampang saluran ( A ) = (b + m.d).dUntuk menentukan debit air saluran digunakan persamaan Manning sebagai berikut :........ (17)

Q = 1/n x R2/3 x S1/2 x AKeterangan:v=Kecepatan aliran (m/detik)Q= Debit air saluran (m3/detik)n=Koefisien kekasaran Manning (Tabel 3)R = Jari-jari hidrolis ( m )S= Kemiringan memanjang saluran ( % )A= Luas penampang saluran ( m2 )Tabel 3 Koefisien Kekasaran Manning

4. Sumuran (Sump)Sump (sumur