Bacan Ireng Borneo is Batubara

Dalam industri batubara banyak sekali ditemukan istilah-istilah atau nama –nama yang menyangkut batubara. Istilah-istilah tersebut biasa muncul dalam kegiatan eksplorasi, penambangan, handling, loading, transhipment, tender jual beli batubara dan lain sebagainya. Salah satu istilah atau nama diantaranya adalah parameter kualitas batubara dan basisnya. Sebenarnya banyak sekali parameter kualitas yang ditentukan dari batubara tersebut dan juga istilahnya. Diantara istilah tersebut ada yang group dan ada yang individual. Parameter group contohnya adalah ; Proximate analysis yang di dalamnya terdiri dari parameter : Moisture, Ash, Volatile Matter, dan Fixed Carbon. Kemudian Ultimate analysis yang terdiri dari parameter Carbon, Hydrogen, Nitrogen , Sulfur, dan Oksigen. Contoh lainnya adalah Ash analysis, Petrographic analysis, trace element, dan lain-lain. Sedangkan yang bersifat individual misalnya Calorific Value, Chlorine in coal, HGI, Total moisture, dan lain-lain.

Masing-masing parameter tersebut dilaporkan menurut basis yang sudah disepakati oleh dunia internasional. Fungsinya adalah agar diperoleh suatu bahasa dan persepsi yang sama dalam menganalisis dan mengevaluasi data-data parameter batubara . Dengan adanya acuan ini maka tidak akan terjadi persepsi yang keliru dalam menganalisa dan membaca setiap laporan yang memuat tentang parameter kualitas batubara.

Secara kuantitative kandungan batubara dibagi menjadi 4 bagian yaitu yang disebut sebagai Proximate. Jadi batubara terdiri dari 1. Moisture, 2. Ash (mineral matter) 3. Volatile Matter, 4. Fixed carbon. Sehingga dalam penentuan proximate ini jumlah persentasinya harus 100 %.

Basis yang dipakai dari keempat parameter diatas tergantung dari tempat atau kondisi dari batubara tersebut seperti . Kondisi 1; Apabila yang dimaksud batubara diatas berada masih dalam seamnya atau masih berada di dalam tanah, maka moisture yang dimaksud adalah EQM (Equilibrium moisture) atau MHC (Moisture holding capacity), atau Bed moisture, atau Inherent moisture (versi ASTM), atau In-situ moisture dan lain lain yang mencerminkan moisture pada batubara in-situ. Sedangkan parameters yang lain (ash, VM, dan FC) basisnya dalam moist basis atau in-situ basis. Kondisi 2; Apabila batubara yang dimaksud adalah batubara yang ada di stockpile, maka moisturenya adalah TM (Total moisture) dan parameter yang lain dalam as received basis. Kondisi 3; Apabila batubara yang dimaksud adalah batubara yang berada di lab yang sudah di air drying maka moisture diatas adalah Moisture in the analysis sample (versi ASTM), atau Inherent moisture (versi Australian Standard), atau Air dried moisture (versi ISO standard).

Jadi secara kuantitative batubara hanya dibagi menjadi 4 golongan besar seperti digambarkan di atas. Sedangkan dari empat golongan diatas dibagi lagi menjadi beberapa parameter lain baik secara kualitative maupun secara kuantitative. Sebagai contoh dari parameter ASH atau ABU, parameter yang ditentukan dari ash batubara ini diantaranya ;
1. Kuantitative: Ash analysis (ash constituent), Trace element , dan lain-lain.
2. Kualitative: Ash fusion, Ash resistivity, dan lain lain. Sedangkan dari gabungan VM dan FC, merupakan penganalisaan parameter yang paling banyak seperti Ultimate, Maceral, Calorific value, dan sebagainya.

Pada prinsipnya semua parameter yang ditentukan dari batubara ketelitiannya terletak pada sampling, preparasi, dan analisa laboratorium itu sendiri. Secara filosofi tingkat ketelitian dari ketiga proses tersebut adalah sebagai berikut.: Sampling = 80 %, Preparasi dan analisa = 20 %. Didalam preparasi dan analisa lab. itu sendiri terbagi menjadi Preparasi = 80 % dan analisa lab = 20 %. Hati-hati dalam menerjemahkan filosofi tersebut, karena banyak yang menafsirkan kurang tepat mengenai filosofi tersebut. Pembagian persentasi tersebut hanya didasarkan atas tingkat kesukaran dalam mengulang prosesnya atau kesukaran dalam menentukan benar atau salahnya proses tersebut, jadi bukan ketelitian pengerjaanya. Kalau dilihat dari ketelitiannya tentu saja ketiga proses tersebut harus mendekati akurat 100 %. Yang dimaksud tingkat kesukaran dalam mengulang proses adalah gambarannya sebagai berikut;

SAMPLING

Sampling secara umum dapat didefinisikan sebagai; “ Suatu proses pengambilan sebagian kecil contoh dari suatu material sehingga karakteristik contoh material tersebut mewakili keseluruhan material”.

Didalam industri pertambangan batubara, sampling merupakan hal yang sangat penting, karena merupakan proses yang sangat vital dalam menentukan karakteristik batubara tersebut. Dalam tahap explorasi, karakteristik batubara merupakan salah satu penentu dalam study kelayakan apakah batubara tersebut cukup ekonomis untuk ditambang atau tidak. Begitu pun dalam tahap produksi dan pengapalan atau penjualan batubara tersebut karakteristik dijadikan acuan dalam menentukan harga batubara.

Secara garis besar sampling dibagai menjadi 4 golongan dilihat dari tempat pengambilan dimana batubara berada dan tujuannya yaitu; Explorasi sampling, Pit sampling, Production sampling, dan loading sampling (barging dan transhipment)
Explorasi sampling dilakukan pada tahap awal pendeteksian kualitas batubara baik dengan cara channel sampling pada outcrop atau lebih detail lagi dengan cara pemboran atau drilling. Tujuan dari sampling di tahap ini adalah untuk menentukan karakteristik batubara secara global yang merupakan pendeteksian awal batubara yang akan di exploitasi.

Pit sampling dilakukan setelah explorasi bahkan bisa hampir bersamaan dengan progress tambang didalam satu pit atau block penambangan dengan tujuan lebih mendetailkan data yang sudah ada pada tahap explorasi. Pit sampling ini dilakukan oleh pit control untuk mengetahui kualitas batubara yang segera akan ditambang, jadi lebih ditujukan untuk mengkontrol kualitas batubara yang akan ditambang dalam jangka waktu short term. Pit sampling ini juga dapat dilakukan dengan pemboran juga dengan channel pada face penambangan kalau diperlukan untuk mengecek kualitas batubara yang dalam progress ditambang.
Production sampling; dilakukan setelah batubara di proses di prosesing plant dimana proses ini dapat merupakan penggilingan (crushing) pencucian (washing), penyetokan dan lain-lain. Tujuannya adalah mengetahui secara pasti kualitas batubara yang akan di jual atau dikirim ke pembeli supaya kualitasnya sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan dan telah disepakati oleh kedua belah pihak. Dengan diketahuinya kualitas batubara di stockpile atau di penyimpanan sementara kita dapat menentukan batubara yang mana yang cocok untuk dikirim ke Buyer tertentu dengan spesifikasi batubara tertentu pula. Baik dengan cara mencampur (blending) batubara-batubara yang ada di stockpile atau pun dengan single source dengan memilih kualitas yang sesuai.
Loading Sampling; Dilakukan pada saat batubara dimuat dan dikirim ke pembeli baik menggunakan barge maupun menggunakan kapal. Biasanya dilakukan oleh independent company karena kualitas yang ditentukan harus diakui dan dipercaya oleh penjual (Shipper) dan pembeli (Buyer). Tujuannya adalah menentukan secara pasti kualitas batubara yang dijual yang nantinya akan menentukan harga batubara itu sendiri karena ada beberapa parameter yang sifatnya fleksibel sehingga harganya pun fleksibel tergantung kualitas actual pada saat batubara dikapalkan.
Sampling, preparasi dan analisa sample batubara dengan berbagai tujuan seperti telah dijelaskan di atas,dilakukan dengan menggunakan standard – standard yang telah ada. Dimana pemilihannya tergantung keperluannya, biasanya tergantung permintaan pembeli atau calon pembeli batubara. Standard yang sering digunakan untuk keperluan tersebut diantaranya ; ASTM (American Society for Testing and Materials), AS (Australian Standard), Internasional Standard, British Standard, dan banyak lagi yang lainnya yang berlaku baik di kawasan regional maupun internasional.

Berdasarkan metoda pelaksanaannya sampling dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu;
1. Manual sampling
2. Mechanikal sampling

Sedangkan berdasarkan teknis pengambilannya Sampling dapat dibagi menjadi beberapa golongan sebagai berikut;

Core Sampling
- Exploration sampling
- Deep drilling
- Shalow drilling
- Pit sample
- Pit drilling

Channel sampling
- Explorasi sampling
- Outcrop sampling
- Pit sampling
- Seam face sampling

Bulk sampling
- Stasionary sampling
- Stockpile sampling
- Wagon sampling
- Coal truck sampling, Dll.

Moving sampling
- Cross belt sampling
- Stop belt sampling
- Falling stream sampling
- Moving bucket sampling, DLL.

Sampling batubara merupakan sampling yang tersulit dari semua sampling solid material. Hal ini dikarenakan batubara merupakan heterogen solid material. Selain itu parameter yang ditentukan dari batubara memeliki sifat-sifat penyebaran yang bervariasi. Oleh karena itu dalam melakukan sampling batubara harus betul-betul mengikuti kaidah-kaidah atau standard yang digunakan.

Ada 3 faktor yang menentukan bahwa suatu sample dapat dikatakan representative atau tidak, yaitu :
1. Teknik pengambilan sample dan alat yang digunakan
2. Massa /jumlah sample yang diambil
3. Periode atau interval pengambilan.

Untuk memperoleh sample yang representative, maka ketiga faktor diatas harus dilakukan dengan baik menurut standard yang digunakan.

Teknik Pengambilan dan Alat yang digunakan

a. Teknik pengambilan sample
Teknik pengambilan sample harus ditentukan dan disesuaikan dengan kondisi material yang akan diambil dan alat yang digunakan. Teknik pengambilan sample yang salah, akan menyebabkan hasil dari sample tersebut bias. Teknik sampling harus betul betul diperhatikan terutama pada sampling secara manual.
Sebagai contoh, dalam pengambilan sample dari falling stream, shovel atau ladle yang digunakan harus masuk ke seluruh stream batubara. Apabila hanya sebagian stream yang diambil maka sample yang diperoleh akan bias.
Selain itu yang perlu diperhatikan adalah muatan sample dalam ladle. Ladle harus terisi sample secukupnya dan tidak boleh berlebihan (overfill). Pengambilan sample yang overfill juga akan menyebabkan bias, karena partikel yang besar-besar akan jatuh, dan sebagian besar sample yang terambil adalah fine coal.
Jadi teknik pengambilan sample harus disesuaikan dengan situasi, kondisi, batubara yang akan diambil samplenya. Seorang sampler yang profesional harus menguasai teknik sampling yang disesuaikan dengan situasi dan kondisi batubara yang akan diambil samplenya.

b. Alat yang digunakan
Selain teknik pengambilan sample, yang tak kalah pentingnya yang harus diperhatikan adalah alat yang digunakan untuk mengambil sample tersebut. Alat yang digunakan untuk melakukan sampling memiliki ukuran dan bentuk yang ditentukan oleh standard. Penggunaan alat yang tidak sesuai dengan standard, akan mengakibatkan bias pada sample yang diperoleh dan akan menyebabkan kesalahan pada hasil analisanya.
Ada 5 jenis alat untuk pengambilan sample secara manual yang biasanya digunakan yaitu :
1.Laddle : Digunakan untuk pengambilan sample dari falling stream
2.Manual Cutter : Digunakan untuk pengambilan sample dari falling stream
3.Scoop : Digunakan untuk pengambilan sample seperti dari bucket WA dsb.
4.Shovel : Digunakan untuk pengambilan sample di stockpile, DT dan lain-lain.
5.Sampling Frame: Digunakan untuk pengambilan sample diatas belt conveyor

Massa / jumlah sample yang diambil
Massa atau jumlah sample yang diambil tergantung dari ukuran butir atau particle size dari batubara tersebut. Ketentuan ini juga tergantung pada standard mana yang diikuti.
Satuan pengambilan sample terkecil disebut Increment, dan increment-increment digabungkan membentuk satu gross sample. Berat minimum sample untuk setiap increment tergantung dari ukuran butir batubara yang disampling, dan mengikuti persamaan sebagai berikut :

M = 0.06 D
Dimana :
M = Massa / berat per increment (kg)
D = Diameter / particle top size batubara (mm)

Contoh 1 : berat minimum per increment pada manual sampling untuk ukuran batubara top size 50 mm, adalah :
M = 0.06 x 50

= 3.00 kg

Sedangkan untuk berat per increment pada mechanical sampling berlaku persamaan sebagai berikut :

M = C x A / 3.6 V

Dimana :
M = berat per increment (kg)
C = Capacity belt Conveyor(tph)
A = Aperture cutter (m) (min. 3 x top size)
V = Kecepatan belt conveyor (m/det)

Contoh 2 : Berat sample per increment untuk batubara dengan top size 50 mm, dengan loading rate 1000 tph, dan kecepatan belt 4.5 m/s adalah :

M = (1000 x 0.15) / (3.6 x 4.5)

= 9.26 kg

Jumlah increment sample yang harus diambil dari setiap lot batubara tergantung dari tonnase lot batubara tersebut.
Untuk menentukan jumlah sample increment, ASTM memberikan 2 standard perhitungan sebagai berikut :
1.15 Increment untuk satu sampling unit (lot) dengan jumlah lot 1000 ton bagi washed coal
2.35 Increment untuk satu sampling unit (lot) dengan jumlah lot 1000 ton bagi unwashed coal / unknown coal.

Semakin banyak sample increment yang diambil semakin representative sample tersebut, namun demikian semakin banyak sample yang dihandle semakin tinggi juga kemungkinan kesalahan dalam penanganan sample tersebut.

c. Periode / Interval pengambilan

Faktor ini sangat penting sekali, karena tanpa memperhatikan faktor ini maka sample yang terambil tidak akan representative walaupun faktor 1 dan 2 telah dipenuhi.
Sebagai contoh, kita mengambil sample loading dengan teknik yang benar dan jumlah sample sesuai dengan standard. Tapi pengambilan tersebut dilakukan sekaligus diawal loading, dan sudah selesai pada saat loading masih terus berjalan sampai beberapa jam lagi kedepan. Hal ini akan menyebabkan sample yang terambil tidak mewakili seluruh lot atau batubara yang diloading, karena mungkin saja setelah selesai pengambilan sample tadi, tiba-tiba kualitas batubara berubah total dari yang awal-awal diloading.
Oleh karena itu pengambilan increment sample harus merata dan diambil selama “throughout” poroses pemindahan batubara tersebut. Dalam istilah sampling cara seperti ini disebut “ Systematic Stratified Sampling”

PREPARASI SAMPLE

Preparasi sample adalah pengurangan massa dan ukuran dari gross sample sampai pada massa dan ukuran yang cocok untuk analisa di Laboratorium.
Tahap-tahap preparasi sample adalah sebagai berikut :
1.Pengeringan udara/Air Drying
Pengeringan udara pada gross sample dilakukan jika sample tersebut terlalu basah untuk diproses tanpa menghilangnya moisture atau yang menyebabkan timbulnya kesulitan pada crusher atau mill. Pengeringan udara dilakukan pada suhu ambient sampai suhu maksimum yang dapat diterima yaitu 400C. Waktu yang diperlukan untuk pengeringan ini bervariasi tergantung dari typical batubara yang akan dipreparasi, hanya prinsipnya batubara dijaga agar tidak mengalami oksidasi saat pengeringan.

2.Pengecilan ukuran butir
Pengecilan ukuran butir adalah proses pengurangan ukuran atas sample tanpa menyebabkan perubahan apapun pada massa sample
Contoh alat mekanis untuk melakukan pengecilan ukuran butir adalah :
- Jaw Crusher
- Rolls Crusher
- Swing Hammer Mills
Jaw Crusher atau Roll Crusher biasa digunakan untuk mengurangi ukuran butir dari 50 mm sampai 11,2 mm; 4,75 mm atau 2,36 mm.
Roll Crusher lebih direkomendasikan untuk jumlah/massa sample yang besar.
Swing Hammer Mill digunakan untuk menggerus sample sampai ukuran 0,2 mm yang akan digunakan untuk sample yang akan dianalisa di Laboratorium.

3.Mixing atau Pencampuran
Mixing / pencampuran adalah proses pengadukan sample agar diperoleh sample yang homogen.
Pencampuran dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :
a.Metode manual ; menggunakan riffle atau dengan membentuk dan membentuk kembali timbunan berbentuk kerucut
b.Metode Mekanis : menggunakan Alat Rotary Sample Divider (RSD)

4.Pembagian atau Dividing
Proses untuk mendapatkan sample yang representatif dari gross sample tanpa memperkecil ukuran butir. Sebagai aturan umum, pengurangan sample ini harus dilakukan dengan melakukan pembagian sample.
Pembagian dilakukan dengan metode manual (riffling atau metode increment manual) dan metode mekanis (Rotary Sample Divider)

COAL ANALYSIS
Jenis analisa atau parameter untuk menentukan kualitas suatu batubara banyak sekali baik analisa fisik atau disebut physical property, chemical property, pilut scale test, dan lain-lain. Contoh yang masuk kedalam physical property misalnya ; HGI, Sieve analysis, Drop shatter, bulk density dan lain-lain. Sedangkan yang termasuk kedalam chemical property adalah misalnya Proximate, Ultimate, Ash analysis, dan lain-lain. Dan beberapa contoh pilot scale test misalnya ; Test Sponcomb, Test burn, Wet tumble test, dan lain-lain. Begitu banyak test atau analysis yang dilakukan terhadap batubara dengan tujuannya masing-masing. Setiap test atau analyisis sudah pasti ada tujuan atau ada yang ingin diketahui. Ditinjau dari tujuannya, coal analysis dapat dibagi ke dalam dua tujuan utama yaitu tujuan Study, dan tujuan komersial.

Parameter-parameter tersebut antara lain adalah :
• Moisture
• Ash
• Volatile matter
• Fixed carbon
• Sulfur
• Calorific Value
• Ash Analysis
• Ash Fusion Temperature
• Hardgrove Grindability Index

Moisture
Moisture di dalam batubara dapat dibagi menjadai dua bagian yaitu inherent moisture dan extraneous moisture. Dua istilah tersebut di atas merupakan istilah pengertian bukan istilah parameter. Inherent moisture adalah moisture yang terkandung dalam batubara dan tidak dapat menguap atau hilang dengan pengeringan udara atau air drying pada ambien temperature walaupun batubara tersebut telah dimilling ke ukuran 200 mikron. Inherent moisture ini hampir menyatu dengan struktur molekul batubara karena berada pada kapiler yang sangat kecil dalam partikel batubara. Nilai Inherent moisture ini tidak fluktuatif dengan berubah-ubahnya humiditas ruangan. Dan moisture ini baru bisa dhilangkan dari batubara pada pemanasan lebih dari 100 derajat Celsius. Extaraneous moisture adalah moisture yang berasal dari luar dan menempel atau teradsorpsi di permukaan batubara atau masuk dan tergabung dalam retakan-retakan atau lubang-lubang kecil batubara. Sumber extraneous moisture ini misalnya ; air dari genangan, air hujan, dan lain-lain. Moisture ini dapat dihilangkan atau diuapkan dengan cara air drying atau pemanasan di oven pada ambien temperature. Ada yang mengistilahkan untuk moisture ini adalah Surface moisture atau Free moisture.

Parameter – parameter yang termasuk ke dalam penentuan kadar moisture adalah ;
• EQM / MHC / Inherent moisture / Bed moisture / In situ Moisture
• Total Moisture / as received moisture / as sampled moisture /as despatched moisture
• Air dried moisture / inherent moisture / moisture in the analysis sample
• Transportable moisture limit / flow moisture

Equilibrium moisture
Equilibrium moisture adalah parameter penentuan moisture sebagai pendekatan untuk menentukan inherent moisture atau insitu moisture dalam batubara. EQM ini biasanya ditentukan pada saat explorasi batubara yang kegunaanya adalah untuk memperkirakan nilai TM pada saat batubara tersebut ditambang. Nilai EQM ini relative tidak fluktuasi nilainya pada satu seam yang sama. Selain untuk memperkirakan TM, juga EQM berguna dalam menentukan golongan atau Rank dari suatu batubara terutama untuk Low rank coal yang penentuan Ranknya menggunakan nilai calorific value pada basis mmmf (moist, mineral matter free basis), dimana basis ini memerlukan data insitu moisture atau EQM. EQM ini adalah istilah penentuan dalam standard ASTM, sedangkan dalam ISO standard istilah parameternya adalah MHC ( Moisture Holding Capacity ). Belakangan ini penentuan untuk inherent moisture ini bisa dilakukan pada sample channel yang not visible surface moisture dengan prosedur sampling tertentu.

Total Moisture
Total moisture biasanya ditentukan pada batubara mulai dari explorasi sampai transshipment. Nilainya sangat penting sekali, karena dalam penjualannya nilai TM sangat diperhatikan dan menentukan harga dari batubara tersebut selain berpengaruh pada nilai parameter-parameter lain dalam basis as received. Dalam explorasi, TM ditentukan untuk menaksir atau memperkirakan nilai TM batubara in-situ sekaligus untuk menentukan nilai surface moisturenya dari selisih antara TM dan EQM. Karena TM adalah jumlah dari EQM dengan Surface moisture. ( TM = EQM + SM ). Selain itu, nilai TM yang didapat dari sample core pada saat explorasi banyak digunakan oleh geologist-geologist untuk menampilkan data dalam basis as received pada saat batubara tersebut belum ditambang. Yang paling menentukan dalam penentuan TM ini adalah samplingnya, yakni sesaat setelah sample batubara disampling sesegera mungkin sample tersebut dimasukan kedalam kontainer yang ditutup sangat rapat sehingga tidak ada moisture yang masuk atau keluar dari sample tersebut. Apabila ini terlaksana dengan baik maka nilai TM yang diperoleh dapat dianggap mewakili nilai moisture batubara yang diambil samplenya tersebut pada saat dan keadaan batubara tersebut disampling. Prinsip ini biasanya sulit terlaksana pada sample core dari sample Pit atau bor dalam, karena dari sample core tersebut masih ada beberapa data yang harus dicatat dan diamati, sehingga sample tersebut tidak segera dapat dimasukan ke dalam kontainer yang kedap udara sesaat setelah disampling. Selain itu pada saat pemboran biasanya menggunakan air selama coring dilakukan, sehingga kontaminasi batubara tersebut oleh air yang bukan berasal dari batubara mungkin sekali terjadi. Oleh karena itu nilai TM tersebut menjadi tidak begitu reliable untuk menunjukan nilai TM batubara in-situ. Nilai TM yang diperoleh juga biasanya sangat fluktuatif nilainya.

Pada coal in bulk, nilai TM ini dipengaruhi oleh luas permukaan batubara (size distribusi ), juga oleh cuaca, sehingga nilai TM pada coal in bulk relatif fluktuatif seiring dengan keadaan cuaca atau musim dan size distribusi dari batubara tersebut terutama setelah di crushing.

Air dried moisture
Sesuai dengan namanya, air dried moisture adalah nilai moisture batubara pada saat setelah batubara tersebut diair drying. Nilai moisture ini sangat penting karena pada dasarnya semua parameter ditentukan pada sample setelah air drying sehingga basisnya adalah air dried basis. Nilai parameter dalam basis ini merupakan actual hasil analisa dari Lab. Sedangkan basis-basis lainya dalam coal analysis merupakan kalkulasi saja dari nilai-nilai air dried basis ini. Jadi jelaslah bahwa tanpa nilai air dried moisture, parameter-parameter yang lain tidak dapat diubah ke dalam basis lainnya. Selain itu nilai ADM ini berpengaruh pada nilai parameter lainnya pada basis airdried, seperti CV, VM, Sulfur dan lain-lain. Sehingga nilai ADM menjadi lebih penting lagi apabila spesifikasi dinyatakan dalam basis air dried.

Transportable moisture limit
Batubara in bulk yang diangkut dengan menggunakan palka tertutup seperti kapal-kapal besar, dalam kondisi tertentu yang diakibatkan oleh angin dan ombak, memungkinkan terjadinya segregasi moisture dan finer coal dari bulk dan membentuk semacam “liquefaction” dan pada kondisi tertentu dapat membahayakan kapal tersebut terutama pada stability kapal selama dalam pelayarannya. Oleh karena itu IMO ( International Marine Organisation) mensyaratkan untuk setiap kapal yang mengangkut batubara terutama low rank coal, harus meminta statement dari Shipper mengenai nilai transportable moisture limit dari batubara yang akan dimuat. Ada satu metoda yang dikembangkan di National Coal Board (UK) untuk menentukan nilai TML ini yaitu dengan cara ; Sebanyak 10 kg batubara dimasukan ke dalam suatu silinder dimana di bawah silinder tersebut diletakan dua bola tenis meja. Kemudian silinder tersebut diletakan di atas “Vibrating table”. Penentuan ini dilakukan pada nilai moisture batubara yang bervariasi. Flow Moisture ditentukan sebagai nilai moisture pada saat bola tenis meja tersebut masuk naik ke atas batubara dalam silinder tersebut. Sedangkan TML adalah 90 % dari nilai Flow moisture tersebut.

Ash Content (AC)
Sebenarnya batubara tidak mengandung ash melainkan mengandung mineral matter. Ash adalah istilah parameter dimana setelah batubara dibakar dengan sempurna, material yang tersisa dan tidak terbakar adalah ash atau abu sebagai sisa pembakaran. Jadi ash atau abu merupakan istilah umum sebagai sisa pembakaran. Pada material yang lain mungkin ash ini dapat mencerminkan langsung mineral matter yang terkandung dalam material yang dibakar tersebut. Akan tetapi di dalam batubara hal tersebut tidak selamanya terjadi karena terjadinya reaksi-reaksi kimia selama pembakaran atau insinerasi batubara tersebut, sehingga nilai ash yang didapat relative akan lebih kecil dibanding dengan nilai mineral matter yang sebenarnya. Ada pula yang menggolongkan mineral dalam batubara ke dalam tiga kategori yaitu ;

• Mineral matter
• Inherent ash
• Extraneous ash

Mineral matter adalah unsur-unsur yang terikat secara organik dalam rantai carbon sebagai kation pengganti hidrogen. Unsur ini biasanya ada dalam batubara pada saat pembentukan batubara yang berasal dari tumbuhan atau pohon pembentuk batubara tersebut. Unsur yang biasanya ditemukan sebagai mineral matter ini adalah Kalsium, Sodium, dan juga ditemukan besi dan alumina pada low rank coal. Inherent ash adalah superfine discrete mineral yang masih dapat tertinggal dalam partikel batubara setelah dipulverize. Dan yang ketiga adalah extraneous ash, yang termasuk kedalam kategori ini adalah tanah atau pasir yang terbawa pada saat penambangan batubara dan mineral yang keluar dari partikel batubara pada saat dipulverize. Ketiga jenis ash tersebut sangat tergantung pada lingkungan pada saat pembentukan batubara serta bahan pembentuk batubara sehingga memiliki sifat-sifat thermal masing-masing, akibatnya juga setiap type ash tersebut memiliki kontribusi yang berbeda terhadap slagging dan fouling. Penentuan di laboratorium yaitu dengan membakar batubara pada temperature 750 atau 800 derajat celsius sampai dianggap pembakaran telah sempurna. Dalam prosedure standard temperature dan waktu pembakaran ditentukan yang nilainya tergantung kepada standard masing-masing. Penentuan secara prosedure di atas untuk batubara tertentu yang mengandung banyak pyrite dan carbonat, menjadi tidak begitu teliti karena selama pembakaran terjadi beberapa reaksi akan terjadi. Reaksi reaksi yang mungkin terjadi selama pembakaran adalah ;

• Decomposisi Pyrite :
4 FeS2 + 15 O2 ------> 2 Fe2 O3 + 8 SO3

• Dekomposisi Carbonat
CaCO3 + O2 -----> CaO + CO2

• Fixation of sulfur
CaO + SO3 -------> CaSO4
Na2O + SO3 -------> Na2SO4

Dalam basis dry mineral matter free basis untuk penentuan rank batubara di ASTM, Ash yang digunakan adalah hasil kalkulasi dimana ash dinyatakan sebagai ash bebas sulfat.

Volatile Matter
Volatile matter adalah zat terbang yang terkandung dalam batubara. Zat yang terkandung dalam volatile matter ini biasanya gas hidrokarbon terutama gas methane. Volaitile matter ini berasal dari pemecahan struktur molekule batubara pada rantai alifatik pada temperature tertentu. Di laboratorium sendiri penentuannya dengan cara memanaskan sejumlah batubara pada temperature 900 derajat Celsius dengan tanpa udara. Volatile matter keluar seperti jelaga karena tidak ada oksigen yang membakarnya. Volatile matter merupakan salah satu indikasi dari rank batubara. Dalam klasifikasi batubara ASTM, Volatile matter digunakan sebagai parameter penentu rank untuk batubara high rank coal. Volatile matter juga memiliki korelasi yang jelas dengan salah satu maceral yaitu Vitrinite. Apabila volatile matter dalam basis DMMF di plot dengan reflectance dari vitrinite, maka akan diperoleh suatu garis yang relative lurus yang korelatif dengan rank batubara. Selain itu pada saat penentuan di laboratorium, juga dapat digunakan sebagai prediksi awal apakah batubara tersebut memiliki sifat agglomerasi atau tidak.
Sifat dalam coal combustion, volatile matter memegang peranan penting karena ikut menentukan sifat-sifat pembakaran seperti efisiensi pembakaran karbon atau carbon los on ignition. Volatile matter yang tinggi menyebabkan batubara mudah sekali terbakar pada saat injection ke dalam suatu boiler. Low rank coal biasanya mengandung Voloatile matter yang tinggi sehingga memiliki efisiensi yang sangat tinggi pada saat pembakaran di power station.
Volatile matter juga digunakan sebagai parameter dalam memprediksi keamanan batubara pada Silo Bin, Miller atau pada tambang-tambang bawah tanah. Tingginya nilai volatile matter semakin besar pula resiko dalam penyimpananya terutama dari bahaya ledakan.

Fixed Carbon
Fixed carbon adalah adalah parameter yang tidak ditentukan secara analisis melainkan merupakan selisih 100 % dengan jumlah kadar moisture, ash, dan volatile matter. Fixed carbon ini tidak sama dengan total carbon pada Ultimate. Perbedaan yang cukup jelas adalah bahwa Fixed carbon merupakan kadar karbon yang pada temperature penetapan volatile matter tidak menguap. Sedangkan carbon yang menguap pada temperature tersebut termasuk kedalam volatile matter. Sedangkan total carbon yang ditentukan pada Ultimate analysis merupakan semua carbon dalam batubara kecuali carbon yang berasal dari karbonat. Jadi baik hidrokarbon yang termasuk ke dalam Volatile matter atau fixed carbon termasuk di dalamnya. Penggunaan nilai parameter ini sama dengan volatile matter yaitu sebagai parameter penentu dalam klasifikasi batubara dalam ASTM standard. Serta untuk keperluan tertentu fixed carbon bersama volatile matter dibuat sebagai suatu ratio yang dinamakan fuel ratio (FC/VM).

Sulfur (S)
Sulfur didalam batubara sama seperti halnya material yang lain terdiri dari dua jenis yaitu sulfur organik dan sulfur anorganik. Sulfur organik biasanya ada dalam batubara seiring dengan pembentukan batubara dan berasal dari tumbuhan pembentuk batubara tersebut. Dan tidak menutup kemungkinan juga berasal dari luar tumbuhan yang dikarenakan suatu reaksi kimia yang terjadi pada saat peatifikasi dan coalifikasi pada saat perubahan diagenetik dan perubahan kimia. Sedangkan anorganik sulfur berasal dari lingkungan dimana batubara tersebut terbentuk.atau dari mineral yang berada disekeliling batubara atau bahkan yang berada dalam seam batubara yang membentuk parting, spliting, band dan lain-lain. Sulfur anorganik ini biasanya dibagi lagi menjadi dua jenis yaitu Pyritic sulfur dan sulfat sulfur. Dalam analysis di laboratorium sulfur-sulfur ini ditentukan dengan parameter yang disebut form of sulfur. Dimana laporannya terdiri dari pyritic sulfur, sulfate sulfur dan organik sulfur. Yang ditentukan di laboratorium dengan test adalah hanya piritic sulfur dan sulfate sulfur sedangkan organik sulfur merupakan hasil kalkulasi selisih antara Total sulfur dan jumlah dari piritic dan sulfate sulfur. Form of sulfur biasa digunakan untuk memprediksi secara awal apakah sulfur dari batubara tersebut dapat dikurangi dengan cara separasi media atau washibility density. Organik sulfur secara teeoritis tidak dapat dipisahkan dari batubara dengan metoda separasi yang menggunakan dens medium plan atau washing karena sulfur tersebut terikat secara organik dalam molekul batubara. Sedangkan anorganik sulfur secara teoritis dapat dihilangkan atau dikurangi dengan cara separasi media karena termasuk ke dalam mineral matter yang memiliki density lebih tinggi dibanding batubara. Selain itu pyrtic sulfur juga digunakan sebagai bahan acuan dalam memprediksi kecenderungan batubara tersebut untuk terbakar secara spontan pada waktu penyimpanannya di stockpile. Karena pyritic sulfur dapat mengkatalisasi terjadinya self heating pada batubara yaitu dengan reaksi oksidasi yang menghasilkan panas. Selain itu dari reaksi tersebut dapat menyebabkan disintegrasi partikel batubara sehingga menambah luas permukaan batubara yang juga dapat menambah kecenderungan batubara tersebut untuk teroksidasi yang pada akhirnya menyebabkan terjadinya pembakaran spontan. Hidrogen disulfida atau FeS2 di dalam batubara terdiri dari dua type yaitu cubic yellow pyrite dan rombik marcasite. Dan marcasite inilah yang disinyalir lebih reaktif terhadap oksigen dibanding pyrite.
Dalam utilisasi di industri, sulfur yang tinggi sangat tidak diharapkan karena dapat menimbulkan emisi SO2 yang konsentrasinya tidak boleh tinggi karena dapat menyebabkan hujan asam. Batasan konsentrasi SO2 yang diijinkan tergantung dari negara dimana industri tersebut berada, karena peraturan masing-masing negara berbeda. Selain itu SO2 juga termasuk corrosive constituent bersama chlorine yang dapat merusak metal dalam boiler.
Analisa reguler yang ditentukan baik untuk explorasi, produksi, dan shipment adalah total sulfur yang biasanya ditentukan dengan metoda high temperature method

Calorific Value (CV)
Nilai Kalori atau Calorific Value adalah jumlah unit panas yang dikeluarkan per unit bahan bakar yang dibakar dengan oxygen, nitrogen dan oksida nitrogen, carbondioksida, sulfurdioksida, uap air dan abu padat
Nilai kalori biasanya dilaporkan sebagai :
a. Gross Calorific Value, adalah jumlah unit panas yang dikeluarkan per unit bahan-bahan yang dibakar dengan oksigen di bawah kondisi standar. Disebut juga kalori gross pada volume konstan
b. Net Calorific Value, adalah konversi secara matematis dari Gross Calorific Value dengan menerapkan faktor koreksi yang didasarkan pada kandungan hydrogen, oksigen dan moisture. Biasa disebut sebagai panas pembakaran pada tekanan konstan dimana air berujud gas.

Penentuan nilai kalori batubara yang digunakan misalnya dengan alat Calorimeter dengan sistem Isoperibol. Alat ini menggunakan siklus Isotermik, dimana secara komputerize, panas yang dihasilkan dari pembakaran batubara dalam calorimeter tersebut dikonversikan ke dalam satuan Megajoule per kilogram (MJ/kg) atau Calori per gram
(Cal/g). Jadi secara otomatis nilai kalori dari batubara yang ditentukan diprint out oleh alat kalorimeter tersebut.

Ash Analysis (ASH COMPOSITION)
Ash pada umumnya terdiri dari ikatan dari logam Silikon, Aluminium, Besi dan Kalsium serta kondungan lain yang lebih kecil seperti Titanium, mangan, magnesium, sodium dan potassium dimana semuanya terjadi dalam bentuk silicates, oksida, sulphida, sulfat dan phospat. Element lain seperti arsen, copper, timbal, nikel, zinc dan uranium dapat dilaporkan dalam jumlah yang sangat kecil. Pengetahuan mengenai komposisi sebenarnya dari ash sangat penting untuk memprediksi karakteristik dan behaviour batubara jika digunakan dalam berbagai aplikasi di dunia industri.

Ash Fusion Temperature
Ash Fusion Temperature menggambarkan karakteristik pelunakan dan pelelehan ash, dan diukur menurut standar prosedur tertentu dengan cara pemanasan secara gradual terhadap sample yang sudah disiapkan dalam bentuk cone untuk selanjutnya diamati profil perubahannya.
Temperatur dicatat pada sifat-sifat yang menunjukkan :
- initial Deformation
- Spherical
- Hemispherical
- Flow
Ash Fusion Temperature biasa diukur pada dua kondisi yaitu kondisi Reduksi dan Oksidasi. Pengukuran dalam kondisi Oksidasi selalu lebih tinggi dibandingkan kondisi Reduksi disebabkan keberadaan beberapa komponen dalam ash seperti besi oksida yang memiliki perbedaan fluxing effects pada suasana oksidasi dan reduksi.

Hardgrove Grindability Index (HGI)
Test ini adalah untuk mengukur kemudahan relatif saat batubara dihancurkan ke dalam ukuran yang lebih kecil. Semakin tinggi nilai HGI maka semakin lunak batubara yang berarti semakin mudah batubara tersebut untuk dihancurkan.
Index ini sangat membantu dalam memperkirakan kapasitas mill yang digunakan untuk menggiling batubara sampai ukuran yang diperlukan untuk umpan ke furnace.

BASIS

Basis adalah dasar yang dipakai untuk menyatakan nilai dari suatu parameter dan menginterpretasikan nilai tersebut pada kondisi tertentu batubara. Interpretasi dari basis tersebut sesuai dengan istilah basis tersebut, misalkan seperti basis basis di bawah ini ;
• As received/as sampled basis (AR) = nilai parameter atau kualitas batubara pada saat batubara tersebut diterima / disampling.
• Air dried basis (ADB) = nilai kualitas pada kondisi batubara setelah di air dried.
• Dry basis (DB) = nilai kualitas pada kondisi batubara kering atau tidak memiliki nilai moisture (moisture free)
• Dry ash free basis (DAF) = nilai kualitas batubara pada kondisi batubara tersebut kering dan bebas dari ash.
• Dry mineral matter free basis (DMMF) = menginterpretasikan nilai kualitas pada kondisi batubara tidak mengandung air dan mineral matter.
• Moist, mineral matter free basis (mmmf) menginterpretasikan nilai kualitas batubara pada kondisi batubara tersebut masih didalam tanah (in-situ coal) dan tidak mengandung mineral matter,dan lain-lain.

Basis-basis di atas merupakan basis-basis yang umum atau biasanya dipakai dalam menyatakan nilai dari suatu parameter kualitas dari suatu batubara. Selain basis-basis tersebut di atas masih ada beberapa basis lainnya yang hanya untuk keperluan tertentu saja digunakan seperti misalnya ; Sulfat free, SO3 free, Ash free, dan lain-lain.

FUEL CONSUMPTION

FUEL CONSUMPTION

 Dalam menentukan pemilihan alat untuk menunjang operasional untuk banyak faktor yang harus dipertimbangkan. Dua hal utama yang wajib menjadi bahan pertimbangan agar unit dapat bernilai ekonomis dan menghasilkan revenue yang maksimal adalah kesiapan suku cadang dan komsumsi bahan bakar (fuel consumpsion).

Fuel consumption merupakan hal utama yang selalu jadi pertimbangan untuk pemilihan suatu alat karena secara umum fuel consumption penyumbang cost operasional yang paling besar.

Fuel consumption per jam dapat kita kalkulasikan sehingga kita dapat menghitung perkiraan operating cost per jam unit. Selain itu fuel consumption juga dapat kita jadikan data pendukung untuk analysis jika terjadi problem atau penurunan performance unit. Berikut ulasan singkat cara menghitung fuel consumption

ENGINE PERFORMANCE CURVE SA6D170-B-1 (D375-2)

•

Flywheel Horse Power : 525 HP/1,800 rpm

•

Torque Maximum : 267 kgm/1,300 rpm

•

Minimum Fuel Consumption Ratio: 158 g/HP.h• Load factor : 100 %

Diatas adalah contoh curve dari performance engine SA6D170-B-1 (std. JIS) yang dipasang pada bulldozer D375-2, dengan full throttle dan full load (hasil test engine pada dynamometer).

Ada 3 curve sebagai hasil test engine dengan dynamometer, yaitu:

•

Curve Torque (kgm)

•

Curve Horse Power (HP)

•

Curve Fuel Consumption Ratio (g/HP.h)

Dari gambar curve diatas, bentuk curve FUEL CONSUMPTION RATIO (g/HP.h) besarnya minimum pada saat engine mendapat beban (torque) maximum.

Sedangkan FUEL CONSUMPTION (pemakaian fuel per-hour-nya) mencapai maximum pada saat engine mencapai rated Horse Power.

Curve Fuel Consumption digambarkan dengan curve yang berwarna merah, sebagai hasil perkalian Fuel Consumption Ratio dengan Horse Power, fuel consumption naik sesuai dengan kenaikan putaran engine dengan beban penuh dan mencapai maximum pada putaran dari rated horse power.

Daerah operasi engine actual pada bulldozer ada diantara Hi-Rpm (beban ringan) dan Torque maximum / torque converter stall atau beban maximum (seperti ditunjukan pada curve diatas).

FORMULA

dimana,

•  0.83 : Specific gravity dari fuel
• Ne : Rated Output
• G : Fuel Consumption pada Rated Output

η

: Load Factor (30 ~ 80 %), pada curve diatas load factor 100%.

Untuk

D375A-2 (engine SA6D170-B-1)

Untuk D375A-2 (engine SA6D170-B-1)

Untuk

D375A-3 (engine SA6D170-2)

• Engine SA6D170-2
• Flywheel Horse Power : 525 HP/1800 rpm
• Maximum Torque : 266 kgm/1300 rpm
Maximum Fuel Consumption Ratio : 166 g/HP.hour

Jadi fuel consumption maximum untuk D375A-2 adalah 85 liter /hour, dan untuk D375A-3 adalah 84 liter/hour.

Dalam praktek beban engine bervariasi antara load factor 30% ~ 80%, sehingga fuel consumption harus lebih kecil jumlah diatas.

Kesimpulan:

• •

Fuel consumption tergantung dari:

1.  Beban (misal dozing, stripping dll),
2.  Posisi throttle,
3.  Kemahiran operator,
4.  Kondisi engine, apakah ada penurunan performance,
5.  Dls.

• •

Jadi untuk mengukur fuel consumption pada kondisi kerja yang actual, dianjurkan dilakukan,

1. Dengan menggunakan tool untuk mengukur fuel consumption (flow meter),
2. Fuel tank diisi penuh kemudian setelah beberapa jam operasi kemudian, dicheck berapa liter penambahan fuel sampai full tank lagi.

Seiring dengan perkembangan tehnologi, unit-unit keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan trip meter display yang akan menampilkan rata-rata fuel consumption unit per jam operasi atau per kilometer jarak tempuh. Sehingga dengan mudah fuel consumption dapat kita monitor.

Namun pada kasus-kasus tertentu perhitungan fuel consumption diatas tetep diperlukan

Smoga bermanfaat

Terimakasih anda sudah meluangkan sedikit waktu untuk menyimak

Wong Nambang

1. MEMAHAMI MEDAN KERJA DAN SIFAT FISIK MATERIAL

   
   Material yang berada dipermukaan bumi ini sangat beraneka ragam, baik jenis, bentuk dan lain sebagainya. Oleh karenanya alat yang digunakan memindahkanpun beraneka ragam pula., Yang dimaksud dengan material dalam pekerjaan pemindahan tanah (earth moving), meliputi tanah,batuan, vegetasi (pohon, semak belukar dan alang-alang). Sifat phisik yang harus dihadapi alat berat akan berpengaruh besar terutama dalam hal :
   1. menentukan jenis alat yang digunakan dan taksiran produksi atau kapasitas produksinya.
   2. Perhitungan volume pekerjaan
   3. Kemampuan kerja alat pada kondisi material yang ada.
   
   

   Jadi dengan tidak sesuainya alat dengan kondisi material, akan menimbulkan kesulitan berupa tidak efisiensinya alat berat, yang otomatis akan menimbulkan kerugian karena banyaknya waktu yang terbuang (loss time).
   Baberapa sifat phisik material dan kondisi medan kerja yang penting untuk siperhatikan dalam pekerjaan pemindahan tanah adalah sebagai berikut :
   1. Pengembangan Material
   2. Berat Material
   3. Bentuk Material
   4. Kohesivitas Material
   5. Kekerasan Material Daya Dukung Tanah
   

   Pengembangan Material 
   

   Yang dimaksud dengan pengembangan material adalah perubahan berupa penambahan atau pengurangan material/tanah yang diganggu dari bentuk aslinya. Dari faktor tersebut kondisi material dibagi dalam tiga bagian. Seperti pada gambar 1 berikut ini :

   

   GAMBAR 1

   
   a) Keadaan asli (Bank condition)
   Keadaan material yang masih alami dan belum mengalami gangguan teknologi dinamakan keadaan asli (Bank). Dalam keadaan seperti ini, butiran-butiran yang dikandungnya masih terkonsilidasi dengan baik. Satian volume material dalam kondisi asli disebut meter kubik dalam keadaan asli (Bank Cubic Meter atau BCM)
   
   b) Keadaan gembur (loose condition)
   Material yang telah digali dari tempat asalnya, akan mengalami perubahan volume, yaitu mengembang. Hal ini disebabkan adanya penambahan rongga-rongga udara pada butiran-butiran tanah. Dengan demikian volumenya bertambah besar. Satuan volume material dalam kondisi gembur umumnya disebut meter kubik dalam keadaan gembur (Loose Cubic Meter atau LCM)
   
   c) Keadaan padat (Compact condition)
   Keadaan ini akan dialami oleh material yang mengalami proses pemadatan (pemampatan). Perubahan volume terjadi, karena adanya penyusutan rongga udara diantara partikel-partikel material tersebut. Dengan demikian volumenya berkurang, sedangkan beratnya tetap. Satuan material dalam kondisi padat disebut meter kubik dalam keadaan padat (Compact Cubic Meter atau CCM).
   
   Dalam perhitungan produksi, material yang didorong/digusur dengan blade, yang dimuat dengan bucket atau vessel, kemudian ditebar adalah dalam kondisi gembur. Untuk menghitung volume tanah sudah diganggu dari bentuk aslinya, dengan melakukan penggalian material tersebut, atau melakukan pemadatan dari material yang sudah gembur menjadi padat, perlu dikalikan dengan faktor yang disebut faktor konversi.

   

   Contoh 1 : bila 300 BCM (Bank Cubic Meter) tanah biasa asli digali sehingga menjadi gembur, maka berapa volumenya sekarang ?

   Jawab      : Dari tabel faktor konversi, disapat data, bahwa tanah berpasir, faktor konversi dari asli ke gembur adalah 1.25, maka volume sekarang menjadi,

                     volume gembur = Volume asli x faktor

                     = 300 x 1.25

                     = 375 LCM (Loose Cubic Meter)

   Contoh 2  : Ada 400 LCM tanah berpasir dalam keadaan gembur. Apabila kemudian tanah ini        dipadatkan dengan compactor, maka berapakah volume sekarang :

   Jawab      : Kembali lihat tabel. Kemudian akan diperoleh faktor konversi tanah berpasir dari gembur             kepadat 0.72, maka :

                     Volume padat = volume gembur x faktor

                                          = 400 x 0.72

                                          = 288 CCM (Compacted Cubik Meter)

   
   

   
   
   Berat Material 

   
   Berat adalah sifat yang dimiliki oleh setiap material. Kemampuan suatu alat berat untuk melakukan pekerjaan seperti mendorong, mengangkat, mengangkut dan lain-lain, akan dipengaruhi oleh berat material tersebut. Seperti yang di alami oleh alat pada gambar 2, dibawah ini :
   Waktu mengangkut tanah dengan berat 1.5 ton/m3, alat bekerja dengan baik. Tetapi pada saat mengangkut tanah dengan berat 1.8 ton/m3, ternyata alat angkut mengalami beban berat sehingga unit terlihat berat untuk menggelinding.

   

   
   
   Bentuk Material
   

   
   Faktor ini harus dipahami, karena akan berpengaruh terhadap banyak sedikitnya material tersebutdapat menempati suatu ruangan tertentu. Mengingat material yang kondisi butirannya kecil, kemungkinan isi dapat sama (senilai) dengan volume ruangan yang ditempatinya. Sedangkan material yang berbongkah-bongkah akan lebih kecil dari nilai volume ruangan yang ditempati.
   

   

   
   
   Oleh karena itu, material jenis ini akan berbentuk rongga-rongga udara yang memakan sebagian isi ruangan. Beberapa material yang mampu ditampung oleh suatu ruangan dapat di hitung dengan caramengoreksi ruangan tersebut dengan suatu faktor yang disebut “faktor muat” :”Bucket Factor” atau “Pay Load Factor”.
   
   Kohesivitas Material
   
   Yang disebut kohesivitas material adalah daya lekat atau kemampuan saling mengikat diantara butir-butir material itu sendiri.
   

   

   Material dengan kohesivitas tinggi akan mudah menggunung. Jadi apabila material itu berada pada suatu tempat, akan mujung. Volume material yang menempati ruangan ini ada kemungkinan bisa melebihi volume ruangannya. Umpamanya tanah liat. Sedangkan material yang kohesivitas yang kurang baik, misalnya pasir, apabila menempati suatu ruangan akan sukar menggunung. Melainkan cenderung peres/rata (struck).
   
   
   Kekerasan Material.
   
   Material yang keras akan lebih sukar untuk di koyak, di gali atau di kupas oleh alat berat. Hal ini akan menurunkan produktivitas alat tersebut. Material yang tergolong keras adalah obat-batuan.
   Aplikasi alat berat yang paling umum untuk material batu-batuan ialah : pembongkaran batu dengan cara ripping. Oleh karena itu sebelum menentukan alat berat yang akan digunakan meripping batuan, terlebih dahulu di tentukan tingkat appabilitasnya.
   
   Metode untuk menentukan rippabilitas :
   
   A. Mengklasifikasi jenis dan tekstur batuan.
   
   Batuan sedimen
   

   1. Berbentuk lapisan-lapisan 
   2. Semakin tipis lapisan semakin mudah di ripping 
   3. Contoh : Sand stone, limestone, shale, konglomerate. 

   Batuan Beku 

   1. Tidak membentuk perlapisan 
   2. Relatif sulit untuk di ripping 
   3. Contoh : Granite, basalt, andesite, dll. 

   Batuan Metamorfik
   

   1. Berbeda-beda rippabilitasnya tergantung pada : tebal perlapisan dan kekuatan ikatan kristalnya 
   2. Contoh : Gneiss, schist, kwarsit, dll. 

   Tingkat rippabilitas batuan ditentukan oleh :
   

   • Tingkat pelapukan batuan 
   • Kekuatan ikatan kristal batuan 

   
   Mudah di ripping :
   

   1. Ada “fault” atau patahan 
   2. Tingkat pelapukan tinggi 
   3. Kristalnya mudah lepas. 
   4. Memiliki banyak lapisan tipis. 
   5. Memiliki retakan yang besar. 
   6. Mengalami perembesan oleh air 
   7. Memiliki pperlapisan vertikal. 

   
   Sulit di ripping
   

   1. Memiliki partikel-partikel kecil yang padat 
   2. Memiliki cukup kadar air untuk memadatkan permukaan batu. 
   3. Tidak ada retakan 
   4. Masif dan homogenikatan kristalnya yang kuat. 

   
   
   B. Penentuan dengan pengujian di laboratorium.
   

   • Dilakukan dengan cara uji kompresi dan kekerasan contoh batuan. 
   • Hasilnya lebih tinggi dari keadaan sebenarnya, karena : mengabaikan faktor-faktor yang ada di lapangan. 

   
   C. Penentuan dengan pengujian di lokasi / lapangan.

   Metoda :
   

   • Pengujian cepat rambat gelombang (seismic wave velocity/rippermeter test). 
   • Pengujian hambatan listrik 
   • Pengujian mekanis di lapangan. 

   Yang praktis dan paling sering di gunakan adalah :pengukuran cepat rambat gelombang seismik (seismic wave velocity test).
   
   Secara sederhana gambaran seismik wave velocity test dilakukan seperti gambar berikut. Hasil bisa di ketahui kekerasan dan kedalaman masing-masing lapisan keras sampai yang lunak.

   

   
   Cara pengetesan :
   

   Dengan menempatkan /sedikit tertanam alat ceophone a b c d e dengan jarak tertentu kemudian dirangkaikan sedemikian rupa, ujung kabel pada power source, satu lagi di hubungkan dengan peralatan khusus (Signal Stacking Seismograph).Setelah power source dipukul beberapa kali, maka akan diperoleh gambaran mengenai kekerasan material tersebut. Sehingga dapat di simpulkan type alat berat yang cocok.
   
   

   Daya Dukung Tanah

   

   
   Adalah kemampuan tanah untukmendukung alat berat yang berlalu-lalang diatasnya. Apabila suatu alat berat berada di atas tanah, maka alat berat tersebut akan memberikan “Ground pressure”, sevangkan perlawanan yang diberikan adalah “Daya Dukung”. Jika ground pressure alat lebih besar dari daya dukung tanah, maka alat tersebut akan terbenam.
   

   

   Nilai daya dukung tanah dapat diketahui dengan cara pengukuran/test langsung di lapangan seperti gambar di atas. Alat yang umum digunakan untuk test daya dukung tanah disebut “Cone Penetro Meter”. 

   

   
   
   

   Diposkan 12th June 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang MEMAHAMI MEDAN KERJA DAN SIFAT FISIK MATERIAL

   0

   Tambahkan komentar

2. May

   8

   MENAMBANG YANG BAIK DAN BENAR

   (GOOD MINING PRACTICE)
   
   
   Peradaban dan pembangunan manusia sekarang ini tak dapat lepas dari peranan input-input hasil sumber daya alam terutama pertambangan, dan aktivitas ini terkait erat dengan peningkatan kesejahteraan manusia. Tambang dan sumberdaya mineral tidak dapat dilepaskan dari lingkungan pembentukannya di bumi. Daerah dengan tatanan geologis tertentu akan menghasilkan cadangan mineral yang ekonomis. Dan bagi daerah tertentu, kehadiran cadangan ini dapat menjadi tulang punggung pendapatan daerah.
   
   Pertambangan berpotensi untuk menjadi agen perubahan (development agent) di suatu daerah karena umumnya tambang berlokasi di daerah remote yang akhirnya dapat mebuka akses dan meningkatkan infrastruktur di sekitar lokasi tersebut.
   
   Aktivitas pertambangan haruslah dijalankan secara berkelanjutan karena sifatnya yang temporary dan mengambil sumber daya yang tak pulh (unrenewable resources). Oleh karenanya pemulihan lahan yang terganggu akibat aktivitas pertambangan harus dioptimalkan sehingga menjadi lahan yang produktif. Selain itu, manfaat dari aktivitas pertambangan perlu di konversi ke dalam bentuk lain (transformasi manfaat) agar pembangunan tetap dapat berlanjut dan tetap memberikan kesejahteraan di daerah sekitarnya.
   
   Lantas apa maksud dari keberlanjutan pemanfaatan sumber daya alam pertambangan? Well, pemanfaatan yang berkelanjutan adalah memanfaatkan seefisien mungkin sumber daya mineral (yang sifatnya unrenewable resources) melalui peningkatan dan konversi nilal tambah dengan mengedepanpan nilai lingkungan dan keadilan sosial dan tetap memberikan kesempatan pada generasi mendatang untuk menikmati sumber daya mineral tersebut.
   
   Kemudian konsep pemanfaatan mineral berkelanjutan ini akan berlandaskan pada isu demokrasi, keadilan dan pemerataan yang sifatnya lintas generasi. Suatu konsep yang perlu melibatkan seluruh stake holders. Ini juga adalah suatu konsep yang menekankan pentingnya pengelolaan keteknikan, wawasan sosial kemasyarakatan, pendekatan lingkungan yang terpadu dan kesemua hal ini dapat dilebur untuk diterapkan dalam praktek pengelolaan tambang yang benar (Good Mining Practice).
   Good Mining Practice dapat dijelaskan secara gamblang sebagai aktivitas pertambangan yang memenuhi criteria, kaidah maupun norma-norma menambang yang tepat sehingga pemanfaatan mineral memberikan hasil optimal dan mengurangi dampak negative yang terjadi. Beberapa ciri Good Mining Practice antara lain:
   
   

   1. Penerapan prinsip konservasi dan nilai lindung lingkungan
   2. Kepedulian terhadap K3 (Kesehatan dan Keselamatan Kerja) terutama bagi pekerjanya
   3. Meciptakan nilai tambah bagi pengembangan wilayah dan masyarakat sekitar
   4. Kepatuhan terhadap hukum dan perundangan yang berlaku
   5. Menggunakan standarisasi keteknikan dan teknologi pertambangan yang tepat dalam aktivitasnya
   6. Pengembangan potensi dan kesejahteraan masyarakat setempat terutama dari optimalisasn dan konversi pemanfaatan mineral
   7. Menjamin keberlanjutan kegiatan pembangunan setelah periode pasca tambang (mine closure)
   8. Memberikan benefit yang memadai bagi investor

   
   
   Kemudian siapa yang harus melaksanakan Good Mining Practice ini..? Seharusnya seluruh perusahaan tambang wajib melakukan Good Mining Practice sebagai inisiatif global. Karena ini akan menjadi parameter kepatuhan  dan integritas perusahaan sebagai operator pertambangan. Implementasi Good Mining Practice ini juga merupakan repectivitas tehadap lingkungan, masyarakat serta Negara.

   Diposkan 8th May 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang GOOD MINING PRACTICE

   0

   Tambahkan komentar

3. Apr

   14

   KEMANTAPAN LERENG BATUAN

   
   
   Penelitian terhadap kemantapan suatu lereng harus dilakukan bila longsoran lereng yang mungkin terjadi akan menimbulkan akibat yang merusak dan menimbulkan bencana. Kemantapan lereng tergantung pada gaya penggerak dan penahan yang ada pada lereng tersebut. Gaya penggerak adalah gaya-gaya yang mengakibatkan lereng longsor. Sedangkan gaya penahan adalah gaya-gaya yang mempertahankan kemantapan lereng tersebut. Jika gaya penahannya lebih besar dari gaya penggerak, maka lereng tersebut dalam keadaan mantap. Kemantapan suatu lereng biasanya dinyatakan dalam bentuk Faktor Keamanan (F) dengan persamaan sebagai berikut :
   F = gaya penahan / gaya penggerak...................................................... (1-1)
   
   1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kemantapan Lereng Batuan
   Kemantapan lereng pada lereng batuan selalu dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : geometri lereng, struktur geologi, kondisi air tanah, sifat fisik dan mekanik batuan serta gaya-gaya yang bekerja pada lereng.
   
   a. Geometri Lereng
   Kemiringan dan tinggi suatu lereng sangat mempengaruhi kemantapannya. Semakin besar kemitingan dan tinggi suatu lereng, maka kemantapannya semakin kecil.
   
   b. Struktur Batuan
   Struktur batuan yang sangat mempengaruhi kemantapan lereng adalah bidang-bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Struktur batuan tersebut merupakan bidang-bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat merembesnya air, sehingga batuan lebih mudah longsor.
   
   c. Sifat Fisik dan Mekanik Batuan
   Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kemantapan lereng adalah : bobot isi (density), porositas dan kandungan air. Kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi dan sudut geser dalam merupakan sifat mekanik batuan yang juga mempengaruhi kemantapan lereng.
   - Bobot Isi
   Bobot isi batuan akan mempengaruhi besarnya beban pada permukaan bidang longsor. Sehingga semakin besar bobot isi batuan, maka gaya penggerak yang menyebabkan lereng longsor akan semakin besar. Dengan demikian, kemantapan lereng tersebut semakin berkurang.
   
   - Porositas
   Batuan yang mempunyai porositas besar akan banyak menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi lebih besar, sehingga akan memperkecil kemantapan lereng.
   
   - Kandungan Air
   Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori menjadi besar juga. Dengan demikian kuat geser batuannya akan menjadi semakin kecil, sehingga kemantapannya pun berkurang.
   
   Kuat geser batuan dapat dinyatakan sebagai berikut :
   
    = c + ( + ) tg ........................................................................... 
   
   Dimana :
   
    = kuat geser batuan (ton/m2)
   
   c = kohesi (ton/m2)
   
    = tegangan normal (ton/m2)
   
    = tekanan air pori (ton/m2)
   
    = sudut geser dalam (derajat)
   
   - Kuat Tekan, Kuat Tarik dan Kuat Geser
   Kekuatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan (confined & unfined compressive strength), kuat tarik (tensile strength) dan kuat geser (shear strength). Batuan yang mempunyai kekuatan besar, akan lebih mantap.
   
   - Kohesi dan Sudut Geser Dalam
   Semakin besar kohesi dan sudut geser dalam, maka kekuatan geser batuan akan semakin besar juga. Dengan demikian akan lebih mantap.
   
   - Pengaruh Gaya
   Biasanya gaya-gaya dari luar yang dapat mempengaruhi kemantapan lereng antara lain : getaran alat-alat berat yang bekerja pada atau sekitar lereng, peledakan, gempa bumi dll. Semua gaya-gaya tersebut akan memperbesar tegangan geser sehingga dapat mengakibatkan kelongsoran pada lereng.
   
   2. Klasifikasi Longsoran Batuan
   
   Berdasarkan proses longsornya, longsoran batuan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu : longsoran bidang (plane failure), longsoran baji (wedge failure), longsoran guling (toppling failure) dan longsoran busur (circular failure).
   
   a. Longsoran Bidang
   Longsoran bidang merupakan suatu longsoran batuan yang terjadi disepanjang bidang luncur yang dianggap rata. Bidang luncur tersebut dapat berupa rekahan, sesar maupun bidang perlapisan batuan. Syarat-syarat terjadinya longsoran bidang adalah (Gambar 2.1):
   
   - Bidang luncur mempunyai arah sejajar atau hampir sejajar (maksimum 200) dengan arah lereng.
   
   - Jejak bagian bawah bidang lemah yang menjadi bidang luncur harus muncul di muka lereng, dengan kata lain kemiringan bidang gelincir lebih kecil dari kemiringan lereng.
   
   - Kemiringan bidang luncur lebih besar dari pada sudut geser dalamnya
   
   - Terdapat bidang bebas pada kedua sisi longsoran
   

   

   Gambar 2.1

   Longsoran Bidang

   
   

   
   
   b. Longsoran Baji
   Longsoran baji dapat terjadi pada suatu batuan jika terdapat lebih dari satu bidang lemah yang saling berpotongan. Sudut perpotongan antara bidang lemah tersebut harus lebih besar dari sudut geser dalam batuannya tetapi lebih kecil dari kemiringan lereng. (Gambar 2.2)
   
   
   
   

   

   Gambar 2.2

   Longsoran Baji

   
   
   c. Longsoran Guling
   
   Longsoran guling akan terjadi pada suatu lereng batuan yang arah kemiringannya berlawanan dengan kemiringan bidang lemahnya. Hoek & Bray (1981), telah membuat grafik yang dapat memberikan gambaran kapan terjadinya longsoran tersebut (Gambar 2.3). Dari gambar tersebut dapat diartikan : Jika  >  dan b/h < Tan , maka balok akan meluncur dan mengguling. Jika  <  dan b/h > Tan , maka balok akan langsung mengguling.
   

   

   Gambar 2.3

   Posisi Balok Pada Longsoran Guling

   d.  Longsoran Busur

   Longsoran jenis ini sering terjadi di alam, terutama pada material tanah atau batuan yang lunak. Untuk longsoran pada batuan dapat terjadi bila batuan mempunyai pelapukan yang tinggi dan mempunyai spasi kekar yang rapat, sehingga batuan tersebut akan mempunyai sifat seperti tanah. (Gambar 2.4).

   

   Gambar 2.4

   Longsoran Busur

   3.    Analisis Kemantapan Lereng

   Kemantapan lereng suatu batuan dapat dianalisis dengan metode grafis (stereografis), analisis vektor dan metode Hoek & Bray. Pada tulisan ini yang akan di bahas adalah metode grafis dan metode Hoek & Bray.

   a.  Metode Grafis

   Metode grafis yaitu metode yang digunakan untuk menentukan arah dan jenis longsoran yang mungkin terjadi, berdasarkan data geologi yang ada. Dalam analisis ini batuan ditinjau mempunyai bidang-bidang diskontinu seperti bidang perlapisan, sesar, kekar. Hubungan antara orientasi bidang-bidang lemah dengan jenis-jenis longsoran. (Gambar 3.1. dan 3.2.).  Dengan cara ini dapat diperkirakan kemungkinan terjadinya longsoran pada batuan.

   

   Gambar 3.1.

   Jenis Longsoran & Stereoplot

   
   

   

   
   

   Gambar 3.2.

   Informasi struktur geologi dan evaluasi jenis longsoran yang mungkin terjadi dari suatu rentana tambang open pit

   
   

   a.  Metode Hoek & Bray

   Metode Hoek & Bray dapat digunakan untuk menganalisis keempat macam longsoran pada lereng batuan.

   §  Longsoran Bidang

   Dalam menganalisis longsoran bidang dengan metode Hoek & Bray, suatu lereng ditinjau dalam dua dimensi dengan anggapan :

   ¨      Semua syarat untuk terjadinya longsoran bidang terpenuhi.

   ¨      Terdapat rekahan tarik tegak (vertikal) yang terisi air sampai kedalaman Zw. Rekahan tarik ini dapat terletak pada muka lereng maupun di atas lereng (Gambar 3.3).

   ¨      Gaya W (berat blok yang menggelincir), U (gaya angkat oleh air) dan V (gaya tekan air mendatar di rekahan tarik) bekerja di titik pusat blok. Sehingga diasumsikan tidak ada momen penyebab rotasi.

   ¨      Kuat geser () pada bidang lemah adalah =c + tan, dimana c = kohesi dan  = sudut geser dalam.

   

   Gambar 3.3.

   Geometri Longsoran Bidang Dengan Rekahan Tarik

   
   
   

   Persamaan yang digunakan untuk menentukan faktor keamanan adalah sebagai berikut : 

   F = {cA + (Wcosp-U-Vsinp)tan}/{Wsinp+Vcosp}.............. (3-1) 

   Dimana : 

   A = panjang bidang luncur = (H-z)cosecp 

   U = ½ wzw(H-z)cosecp 

   V = ½ wzw2 

   W = ½ H2{(1-(z/H)2)cotp-cotf}, rekahan tarik di belakang crest lereng. 

   = ½ H2{(1-(z/H)2)cotp(cotptanf-1)}, rekahan tarik di muka lereng. 

   Bila lereng batuan tersebut berada di daerah rawan gempa dan percepatan yang ditimbulkan dimodelkan menjadi gaya statis W, maka perhitungan faktor keamanan dapat dilakukan dengan memasukkan pengaruh gempa dengan cara memodifikasi persamaan (3-1) menjadi sebagai berikut : 

   F = cA + {(W(cosp-sinp) – U - Vsinp)tan}/ .................... (3-2) 

   W(sinp+cosp)+Vcosp} 

   - Longsoran Baji 

   Dalam analisis ini, longsoran baji dianggap hanya akan terjadi pada garis perpotongan kedua bidang lemah. Faktor keamanannya dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : 

   F = {(3/H)(cAX+cBY)}+{A-(w/2)X}tanA+{B-(w/2)Y}tanB..... (3-3) 

   Dimana : 

   cA dan cB = kohesi bidang lemah A dan B 

   A dan B = sudut geser dalam bidang lemah A dan B 

    = bobot isi batuan 

    w = bobot isi air 

   H = tinggi keseluruhan dari baji yang terbentuk (Gambar 3.4) 

   X = sin24/(sin45sin2.na) 

   Y = sin13/(sin35sin1.nb) 

   A = (cosa-cosbcosna.nb)/(sin5sin2na.nb) 

   B = (cosb-cosacosna.nb)/(sin5sin2na.nb) 

   a dan b = dip bidang lemah A dan B 

   5 = plunge dari garis potong kedua bidang lemah 

   na.nb = sudut perpotongan kedua bidang lemah 

   1.nb = sudut antara bidang lemah A dengan garis perpotongan bidang lemah A dan muka lereng. 

   2.na = sudut antara bidang lemah B dengan garis perpotongan bidang lemah B dan muka lereng. 

   24, dsb = sudut-sudut yang diperoleh dengan menggunakan stereonet seperti terlihat pada Gambar 3.5.

   

   Gambar 3.4.

   Geometri Baji Untuk Analisis Kemantapan Dengan Memperhitungkan Kohesi dan Air

   

   Gambar 3.5.

   Stereoplot Data Longsoran Baji

   Jika tahanan bidang longsorannya tidak terdapat kohesi, maka penentuan faktor keamanannya dapat menggunakan persamaan berikut ini :

   F = (sin/sin ½x)(tan/tan_i)......................................................... (3-4)

   Sudut , x dan _i ini akan sangat mudah ditentukan dengan bantuan stereonet.

   §  Longsoran Guling

   Asumsi yang digunakan adalah longsoran guling yang terjadi mempunyai n buah blok berbentuk teratur dengan lebar x dan tinggi y_n (Gambar 3.6). Penomoran blok dimulai dari bawah (toe) ke atas. Sudut kemiringan lereng adalah  dan kemiringan muka atas lereng adalah _u, sedangkan dip dari bidang-bidang lemah adalah 90-. Undak-undakan yang terjadi (akibat longsoran) berbentuk teratur dan mempunyai kemiringan b. Konstanta a₁, a₂ dab b (Gambar 3.6) selanjutnya dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

   a₁  =  x.tan(-)

   a₂  =  x.tan(-_u)

   b    =  x.tan(-).............................................................................. (3-5)

   Tinggi blok ke-n (y_n) dihitung dengan persamaan berikut ini :

   y_n   =  n(a1-b)       (untuk blok dari crest ke bawah)

   =    y_n-1-a₂-b          (untuk blok di atas crest)................................... (3-6)

   

   Gambar 3.6.

   Model Longsoran Guling Untuk Analisis Kesetimbangan Batas

   Berdasarkan model pada Gambar 3.6, terlihat ada tiga grup blok yang mempunyai tingkat kemantapan berbeda, yaitu :

   ¨      Satu set blok yang akan tergelincir (di daerah toe)

   ¨      Satu set blok yang mantap (di daerah atas)

   ¨      Satu set blok yang akan terguling (di daerah tengah)

   
   

   

   
   

   Gambar 3.7.

   Kondisi Kesetimbangan Batas Blok Ke-n yang Akan Terguling dan Tergelincir

   Selanjutnya, kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja di setiap blok ditunjukkan pada Gambar 3.7. Dari gambar tersebut terlihat bahwa gaya-gaya yang bekerja di dasar blok ke-n adalah Rn dan Sn, sedangkan gaya-gaya yang bekerja di interface (dengan blok terdekat) adalah Pn, Qn, Pn-1 dan Qn-1. Konstanta Mn, Ln dan Kn yang terdapat pada gambar tersebut dihitung sebagai berikut :

   ¨      Untuk blok di bawah crest lereng :   M_n = y_n; L_n = y_n-a₁; K_n = 0

   ¨      Untuk blok tepat di crest lereng     :   M_n = y_n-a₂; L_n = y_n-a₁; K_n = 0

   ¨      Untuk blok di atas crest lereng      :   M_n = y_n-a₂; L_n = y_n; K_n = 0

   Sementara untuk gaya-gaya Q_n, Q_n-1, R_n dan S_n dihitung dengan persamaan berikut ini :

   Q_n        =  P_ntan

   Q_n-1     =  P_n-1tan

   R_n        =  W_ncos+(P_n-P_n-1)tan

   S_n        =  W_nsin+(P_n-P_n-1)...............................................................     (3-7)

   Dimana W_n = y_n.x

   Sedangkan untuk gaya-gaya P_n dan P_n-1, perhitungannya dibedakan untuk blok yang terguling dan blok yang tergelincir.

   ¨      Untuk blok ke-n yang terguling, dicirikan dengan yn/x >cot bila >, maka :

   P_n-1,t        =  {P_n(M_n-x.tan)+(W_n/2)(y_nsin-xcos)}/L_n..... (3-8)

   P_n            =  0 (untuk blok teratas dari set blok yang terguling)

   =  P_n-1,t (untuk blok terguling dibawahnya)

   Untuk kontrol lebih lanjut bisa dilihat bahwa pada blok ini harga R_n>0 dan | S_n | < R_n tan.

   ¨      Untuk blok ke-n yang tergelincir, dicirikan dengan S_n=R_ntan, maka :

   P_n-1,s          =    P_n-{W_n(tancos-sin)}/(1-tan²).................. (3-9)

   P_n              =    P_n-1,t (untuk blok teratas dari set blok yang tergelincir)

   =    P_n-1,s (untuk blok tergelincir dibawahnya, disini akan terlihat P_n-1,t>P_n-1,s)

   Perhitungan di atas dilakukan dengan mengambil >, dengan memperhatikan blok no. 1 (toe) :

   ¨      Jika P₀>0, maka lereng berada pada dalam kondisi tidak mantap untuk nilai  yang diasumsikan. Oleh karena itu disarankan untuk mengulang perhitungan dengan meningkatkan nilai .

   ¨      Jika P₀<0, maka disarankan untuk mengulang perhitungan dengan menurunkan nilai , karena hal ini tidak mungkin.

   ¨      Jika P₀> tetapi cukup kecil, maka lereng berada dalam kondisi setimbang untuk nilai  yang diasumsikan.

   P₀ adalah merupakan gaya yang menahan balok no 1.

   §  Longsoran Busur

   Metoda yang banyak digunakan untuk menganalisa longsoran ini adalah metoda Fellnius dan metoda Bishop. Namun untuk keperluan praktis, Hoek & Bray (1983), telah menuangkan dalam bentuk diagram. Cara ini merupakan cara yang sangat mudah, cepat dan hasilnya masih dapat dipertanggungjawabkan. Asumsi yang digunakan :

   ¨      Jenis tanah/batuan, dalam hal ini tanah/batuan dianggap homogen dan kontinyu.

   ¨      Longsoran yang terjadi menghasilkan bidang luncur berupa busur lingkaran

   ¨      Tinggi permukaan air tanah pada lereng.

   Hoek & Bray membuat lima buah diagram untuk masing-masih kondisi air tanah tertentu mulai dari sangat kering sampai jenuh.

   Cara perhitungannya adalah sebagai berikut (untuk lebih jelasnya lihat Gambar 3.8.) :

   Langkah 1 :   Dengan gambar geometri lereng yang telah dibuat, tentukan kondisi air tanah yang ada dan sesuaikan dengan Gambar 3.9. Pilih yang paling tepat atau mendekati.

   Langkah 2 :   Hitung angka c/(gHtanf), kemudian cocokan angka tersebut pada lingkaran terluar dari diagram (chart) yang dipilih.

   Langkah 3 :   Ikuti jari-jari mulai dari angka yang diperoleh pada langkah 2 sampai memotong kurva yang menunjukkan kemiringan.

   Langkah 4 :   Dari titik pada langkah 3, kemudian ditarik ke kiri dan ke bawah untuk mencari angka tanf/F dan c/(gHF).

   Langkah 5     :           Hitung faktor keamanan (F) dari kedua angka yang diperoleh dari langkah 4 dan pilih yang paling tepat
   

   
   

   

   Gambar 3.8.

   Langkah Perhitungan Faktor Keamanan Untuk Longsoran Busur Dengan Menggunakan Diagram Hoek & Bray

   

   
   

   Gambar 3.9.

   Keadaan Atau Pola Aliran Air Tanah Untuk Diagram 1-5

   Diposkan 14th April 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang KEMANTAPAN LERENG BATUAN

   0

   Tambahkan komentar

4. Apr

   11

   PELAKSANAAN REKLAMASI

   Kegiatan pelaksanaan reklamasi harus segera dimulai sesuai dengan rencana tahunan pengelolaan lingkungan (RTKL) yang telah disetujui dan harus sudah selesai pada waktu yang telah ditetapkan. Dalam melaksanakan kegiatan reklamasi, perusahaan pertambangan bertanggung jawab sampai kondisi/rona akhir yang telah disepakati tercapai.
   

   Setiap lokasi penambangan mempunyai kondisi tertentu yang mempengaruhi pelaksanaan reklamasi. Pelaksanaan reklamasi umumnya merupakan gabungan dari pekerjaan teknik sipil dan teknik vegetasi. Pekerjaan teknik sipil meliputi : pembuatan teras, saluran pembuangan akhir (SPA), bangunan pengendali lereng, check dam, penengkap oli bekas (“oil cather”) dan lain-lain yang disesuaikan dengan kondisi setempat.

   Pekerjaan teknik vegetasi meliputi : pola tanam, sistem penanaman (“monokultur, multiple croping”), jenis tanaman yang disesuaikan kondisi setempat, “cover crop” (tanaman penutup) dan lain-lain. Pelaksanaan reklamasi lahan meliputi kegiatan sebagai berikut :

   a)    Persiapan lahan yang berupa pengamanan lahan bekas tambang, pengaturan bentuk tambang (“landscaping”), pengaturan/penempatan bahan tambang kadar rendah (“low Grade”) yang belum dimanfaatkan.

   b)   Pengendalian erosi dan sedimentasi.

   c)    Pengelolaan tanah pucuk (“top soil”)

   d)    Revegatasi (penanaman kembali) dan/atau pemanfaatan lahan bekas tambang untuk tujuan lainnya.

   Mengingat sifat lahannya dan kegaitannya yang memerlukan penjelasan rinci, maka kegiatan pelaksanaan reklamasi di atas, di sini juga dijelaskan mengenai pelaksanaan reklamasi khusus, reklamasi pada infrastruktur dan reklamasi lahan bekas tambang.

   
   

   PERSIAPAN LAHAN

   
   

   

   1.  Pengamatan Lahan Bekas Tambang

   
   
   

              Kegiatan ini meliputi :

   a.   Pemindahan/pembersihan seluruh peralatan dan prasarana yang tidak digunakan di lahan yang akan direklamasi,

   b. Perencanaan secara tepat lokasi pembuangan sampah/limbah beracun dan berbahaya dengan perlakuan khusus agar tidak mencemari lingkungan,

   c.    Pembuangan atau penguburan potongan beton dan “scrap” pada tempat khusus,

   d.    Penutupan lubang bukaan tambang secara aman dan permanen,

   e. Melarang atau menutup jalan masuk ke lahan bekas tambang yang akan direklamasi.

   2.  Pengaturan Bentuk Lahan

   Pengaturan bentuk lahan disesuaikan dengan kondisi topografi dan hidrologi setempat. Krgiatan ini meliputi :

   a.  Pengaturan bentuk lereng

   1)  Pengaturan bentuk lereng dimaksud untuk mengurangi kecepatan air limpasan (“run off”), erosi dan sedimentasi serta longsor,s

   2)  Lereng jangan terlalu tinggi atau terjal dan dibentuk berters-teras 

   
   

   b. Pengaturan saluran pembuangan air
   

   
   

   1)    Pengaturan saluran pembuangan air (SPA) dimaksudkan untuk mengatur air agar mengalir pada tempat tertentu dan dapat mengurangi kerusakan lahan akibat erosi.

   2)    Jumlah/kerapatan dan bentuk SPA tergantung dari bentuk lahan (topografi) dan luas areal yang direklamasi.

   
   

   3.  Pengaturan/Penempatan Low Grade

   Maksud pengaturan dan penempatan “low garde” (bahan tambang yang mempunyai nilai ekonomis rendah) adalah agar bahan tambang tersebut tidak tererosi/hilang apabila ditimbun dalam waktu yang lama karena dapat dimanfaatkan.\

   Diposkan 11th April 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang PELAKSANAAN REKLAMASI Reklamasi

   0

   Tambahkan komentar

5. Apr

   11

   PENGENDALIAN EROSI DAN SEDIMENTASI

   
   

   
   

   
   

   Pengendalian erosi merupakan hal yang mutlak dilakukan selama kegiatan penambangan dan setelah penambangan. Erosi dapat mengakibatkan berkurangnya kesuburan tanah, terjadinya endapan lumpur dan sedimentasi di alur-alur sungai. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya erosi oleh air adalah : curah hujan, kemiringan lereng (topografi), jenis tanah, tata guna tanah (perlakuan terhadap tanah) dan tanaman penutup tanah.

   Beberapa cara untuk mengendalikan erosi dan air limpasan adalah sebagai berikut :

   1. Meminimasikan areal terganggu dengan ;

   a)    Membuat rencana detail kegiatan penambangan dan rekalmasi,

   b)   Membuat batas-batas yang jelas areal tahapan penambangan,

   c)    Penebangan pohon sebatas areal yang akan dilakukan penambangan,

   d)    Pengawasan yang ketat pada pelaksanaan penebangan pepohonan

   2. Membatasi/mengurangi kecepatan air limpasan dengan :                    

   a)    Pembuatan teras-teras

   b)   Pembuatan saluran diversi (pengelak)

   c)    Pembuatan SPA

   d)    Dam pengendali 

   3. Meningkatkan infiltrasi (peresapan air tanah)

   a)    Dengan penggaruan tanah searah kontur,

   b)   Akibat penggaruan, tanah menjadi gembur dan volume tanah meningkat sebagai media perakaran tanah,

   c)    Pembuatan lubang-lubang tanaman, pendangiran, dll.

   4.    Pengelolaan air yang keluar dari lokasi penambangan

   a)    Penyaluran air dari lokasi tambang ke perairan umum harus sesuai dengan perlakuan yang berlaku dan harus di dalam wilayah Kuasa Tambang,

   b)   Membuat bendungan sedimen untuk menampung air yang banyak mengandu8ng sedimen,

   c)    Bila curah hujan tinggi perlu dibuat bendungan yang kuat dan permanen yang dilengkapi dengan saluran pengelak,

   d)    Letak bendungan ditempatkan sedemikian sehingga aliran air mudah ditampung dan dibelokkan serta kemiringan saluran air (SPA) jangan terlalu curam,

   e)    Bila endapan sedimen telah mencapai setengah dari badan bendungansebaiknya sedimen dikeruk dan dapat dipakai sebagai lapisan atas tanah,

   f)     Dalam membuat bendungan permanen  harus dilengkapi dengan saluran pelimpah (“Spillways”) untuk menangani keadaan darurat dan saluran pembuatan (“decant”, “syohon”), dan lainnya yang dianggap perlu,

   g)    Kurangi kecepatan aliran permukaan dengan membuat teras, check dam dari beton, kayu atau dalam bentuk lain

   Pengendalian erosi selengkapnya supaya mengacu pada pedoman teknis yang telah ditetapkan melalui Keputusan Direktur Jendral Pertambangan Umum No. 693.K/008/DJP/1996 tentang Pedoman Teknis Pengendalian Erosi Pada Kegiatan Pertambangan Umum.

   Diposkan 11th April 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang PENGENDALIAN EROSI DAN SEDIMENTASI Reklamasi

   0

   Tambahkan komentar

6. Apr

   11

   PERENCANAAN REKLAMASI

   
   

   PERENCANAAN REKLAMASI

   

   Untuk melaksanakan reklamasi diperlukan perencanaan yang baik, agar dalam pelaksanaannyadapat tercapai sasaran sesuai yang dikehendaki. Dalam hal ini reklamasi harus disesuaikan dengan tata ruang. Perencanaan reklamasi harus sudah disiapkan sebelum melakukan operasi penambangan dan merupakan program yang terpadu dalam kegiatan operasi penambangan. Hal-hal yang harus diperhatikan di dalam perencanaan reklamasi adalah sebagai berikut :

   
   

   a.       Mempersiapkan rencana reklamasi sebelum pelaksanaan penambangan.

   b.      Luas areal yang direklamasi sama dengan luas areal penambangan.

   c.       Memeindahkan dan menempatkantanah pucuk pada tempat tertentu dan mengatur sedemikian rupa untuk keperluan vegetasi.

   d.       Mengembalikan/memperbaiki kandungan (kadar) bahan beracun sampai tingkat yang aman sebelum dapat dibuang ke suatu tempat pembuangan.

   e.       Mengembalikan lahan seperti keadaan semula dan/atau sesuai dengan tujuan penggunaannya.

   f.        Memperkecil erosi selama dan setelah proses reklamasi.

   g.       Memindahkan semua peralatan yang tidak digunakan lagi dalam aktivitas penambangan.

   h.       Permukaan yang padat harus digemburkan namun bila tidak memungkinkan untuk agar ditanami dengan tanaman pionir yang akarnya mampu menembus tanah yang keras.

   i.        Setelah penambangan maka pada lahan bekas tambang yang diperuntukan bagi vegetasi, segera dilakukan penanaman kembali dengan jenis tanaman yang sesuai dengan rencana rehabilitasi.

   j.        Mencegah masuknya hama dan gulma berbahaya, dan

   k.       Memeantau dan mengelola areal reklamasi sesuai dengan kondisi yang diharapkan.

   
   

   PEMERIKSAAN LAHAN

   
   

   

   Pemeriksaan lahan pertambangan merupakan hal yang terpenting untuk merencanakan

   jenis perlakuan dalam kegiatan reklamasi. Jenis perlakuan reklamasi dipengaruhi oleh

   berbagai faktor utama :

   • Kondisi Iklim,
   • Geologi,
   • Jenis Tanah,
   • Bentuk Alam,
   • Air permukaan dan air tanah,
   • Flora dan Fauna,
   • Penggunaan lahan,
   • Tata ruang dan lain-lain.

   
   

   Untuk memperoleh data dimaksud diperlukan suatu penelitian lapangan. Dari berbagai

   faktor tersebut di atas, kondisi iklim terutama curah hujan dan jenis tanah merupakan

   faktor yang terpenting.

   
   

   
   

   PEMETAAN

   

   Rencana operasi penambangan yang sudah memperhatikan

   upaya reklamasi atau

   sebaliknya dengan sendirinya akan saling mendukung dalam pelaksanaan kedua kegiatan

   tersebut. Rencana (tahapan pelaksanaan) tapak reklamasi ditetapkan sesuai dengan

   kondisi setempat dan rencana kemajuan penambangan. Rencana tahap reklamasi tersebut

   dilengkapi degan peta skala 1 : 1000 atau skala lainnya yang disetujui, disertai gambar

   gambar teknis bangunan reklamasi. Selanjutnya peta tersebut dilengkapi dengan peta

   indeks dengan skala memadai.

   Di dalam peta tersebut digambarkan situasi penambangan dan lingkungan, misalnya

   kemajuan penambangan, timbunan tanah penutup, timbunan terak (slag), penyimpanan

   sementara tanah pucuk, kolam pengendap, kolam persediaan air, pemukiman, sungai

   jembatan, jalan, revegetasi, dan sebagainya serta mencantumkan tanggal situasi/

   pembuatannya.

   
   

   PERALATAN YANG DIGUNAKAN

   

   Untuk menunjang keberhasilan reklamasi biasanya digunakan peralatan dan sarana prasarana, antara lain :”Dump Truck”, Bulldozer, excavator, traktor, tugal, back hoe, sekop, cangkul, bangunan pengendali erosi (a.l : susunan karung pasir, tanggul, susunan jerami, bronjong, pagar keliling), beton pelat baja untuk menghindari kecelakaan dan lain-lain.

   
   

   
   

   
   

   
   

   Diposkan 11th April 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang PERENCANAAN REKLAMASI Reklamasi

   0

   Tambahkan komentar

7. Apr

   11

   PRINSIP REKLAMASI

   
   

   Prinsip – Prinsip Reklamasi Tambang

   
   

   Salah satu kegiatan dalam memanfaatkan sumberdaya alam adalah kegiatan pertambangan bahan galian yang hingga saat ini merupakan salah satu sektor penyumbangan devisa negara.Tetapi kegiatan pertambangan apabila tidak dilaksanakan secara tepat dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan antara lain berupa :

   
   

   • ·         Penurunan produktivitas tanah.
   • ·         Terjadinya erosi dan sedimentasi.
   • ·         Terjadinya gerakan tanah/ longsoran.
   • ·         Gangguan terhadap flora dan fauna.
   • ·         Perubahan iklim mikro.
   • ·         Permasalahan social

   
   

   
   

   Dampak negatif usaha pertambangan terhadap lingkungan tersebut perlu dikendalikan untuk mencegah kerusakan lingkungan di luar batas kewajaran.

   
   

   Prinsip Dasar Kegiatan Reklamasi

   • Kegiatan reklamasi harus dianggap sebagai kesatuan yang utuh (“
   holistic”) dari kegiatan penambangan.
   • Kegiatan reklamasi harus dilakukan sedini mungkin dan tidak harus menunggu proses penambangan secara keseluruhan selesai dilakukan.

   
   

   
   

   
   

   Definisi

   • Penambangan ialah kegiatan untuk menghasilkan bahan galian yang dilakukan baik secara manual maupun mekanis yang meliputi pemberaian, pemuatan, pengangkutan dan penimbunan.
   • Tambang permukaan ialah usaha penambangan dan penggalian bahan galian yang kegiatannya dilakukan langsung berhubungan dengan udara terbuka.
   • Reklamasi ialah usaha memperbaiki (memulihkan kembali) lahan yang rusak sebagai akibat kegiatan usaha pertambangan, agar dapat berfungsi secara optimal sesuai dengan kemampuan.
   • Restorasi lahan bekas tambang ialah upaya mengembalikan fungsi lahan bekas tambang menjadi seperti keadaan semula.
   • Rehabilitas lahan ialah usaha memperbaiki, memulihkan kembali dan meningkatkan kondisi lahan yang rusak (kritis), agar dapat berfungsi secara optimal, baik sebagai unsur produksi, media pengatur tata air, maupun sebagai unsur perlindungan alam lingkungan.
   • Rehabilitas lahan dan konservasi tanah (RLKT) ialah usaha memperbaiki (memulihkan), meningkatkan dan mempertahankan kondisi lahan agar dapat berfungsi secara optimal, baik sebagai unsur produksi, media pengatur tata air maupun sebagai unsur perlindungan alam lingkungan.
   • Batuan limbah adalah batuan yang tergali dalam proses panambangan tetapi tidak diolah karena tidak atau sedikit mengandung mineral yang dikehendaki.
   • Tailing adalah bahan hasil dari proses pengolahan bahan galian yang tidak mengandung nilai ekonomis lagi.
   • Bahan pembentuk asam ialah bahan yang jika berhubungan dengan air dan udara dapat membentuk asam.
   • Revegetasi ialah usaha /kegiatan penanaman kembali pada lahan bekas tambang.
   • Kerusakan lingkungan ialah penurunan kualitas lingkungan sebagai akibat kegiatan yang memanfaatkan sumberdaya alam, melebihi kemampuan tanpa memperhatikan kelestariannya.
   • Pencemaran lingkungan ialah perubahan kualitas lingkungan sebagai akibat adanya zat beracun baik berupa bahan padat, cair maupun gas.
   • 
     

   DASAR HUKUM

   
   

   • Undang-Undang Nomor 11 Tahun 1967 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok Pertambangan.
   • Undang-Undang Nomor 4 Tahun 1982 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok Pengolahan Lingkungan Hidup.
   • Undang-Undang No. 24 Tahun 1992 tantang Penataan Ruang.
   • Mijn Politie Reglement (MPR Stbl 1930 No. 341).
   • Peraturan Pemerintah Nomor 51 Tahun 1993 tentang Analisa Mengenai Dampak Lingkungan.
   • Peraturan Pemerintah Nomor 51 Tahun 1993 tentang Analisis Mengenai Dampak Lingkungan.
   • Intruksi Presiden R.I No. 1 Tahun 1976 tentang Sinkronisasi Pelaksanaan Tugas Bidang Keagrariaan dengan Bidang Kehutanan, Pertambangan, Transmigrasi dan Pekerjaan Umum.
   • SKB Menteri Pertambangan dan Energi dan Menteri kehutanan Nomor : 996 K/05/M. PE/1969  tentang Pedoman Pengaturan Pelaksanaan Undang-undang No. 429/K.pts. II/1939 Pertambangan dan Energi dalam Kawasan Hutan.
   • SKB menteri Pertambangan dan Energi dan Menteri Kehutanan Nomor : 1101. K/702/M. PE/1991  tentang Pembentukan Team koordinasi 36/Kpts.II/1991

   
   

   
   

   Diposkan 11th April 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang PRINSIP REKLAMASI Reklamasi

   0

   Tambahkan komentar

8. Apr

   10

   BEBERAPA ASPEK TEKNIS DALAM PENAMBANGAN YANG MENJADI DASAR KONSEP MODEL PERHITUNGAN CADANGAN

   
   

   Beberapa aspek teknis penambangan yang dipertimbangkan dalam perhitungan cadangan adalah:

   1.      Batas penambangan

   2.      Geometri penambangan

   3.      Kontrol lingkungan

   3.1 Batas penambangan

   Banyak cara untuk merancang sebuah batas tambang (untuk tambang terbuka disebut ultimate open pit). Metodenya dibedakan oleh ukuran deposit, kuantitas dan kualitas data, kemampuan analisis, dan asumsi dari seorang enginer tersebut.

   Langkah pertama untuk perencanaan jangka panjang atau pendek adalah menentukan batas dari tambang (baik terbuka maupun bawah tanah). Batas ini menunjukkan jumlah batubara yang dapat ditambang, dan jumlah material buangan (overburden) yang harus dipindahkan selama operasi penambangan berlangsung. Ukuran, geometri, dan  lokasi dari tambang utama sangat penting dalam perencanaan tempat penimbunan tanah penutup (overburden), jalan masuk, stockpile, dan semua fasilitas lain pada tambang tersebut. Pengetahuan tambahan dari rancangan batas tambang juga berguna dalam membantu pekerjaan eksplorasi mendatang.

   Dalam merancang batas tambang, seorang engineer akan memberi nilai pada parameter fisik dan parameter ekonomi. Batas tambang utama merupakan batas maksimum seluruh material yang memenuhi kriteria fisik dan ekonomi. Material yang terkandung dalam tambang tersebut mempunyai dua sasaran :

   1)    Material dalam blok harus mampu membayar seluruh biaya untuk penambangan, proses, pemasaran, maupun pengupasan material di atas blok tersebut. 

   2)    Untuk konservasi dari sumber daya alam, maka material dalam blok harus termanfaatkan secara optimal.

   Hasil dari sasaran-sasaran ini adalah rancangan yang akan meningkatkan keuntungan total tambang berdasarkan parameter fisik dan ekonomi yang digunakan. Perubahan parameter-parameter ini di masa yang akan datang, akan mengakibatkan perubahan pada rancangan tambang. Karena nilai dari parameter tidak diketahui pada saat merancang, seorang enginer diharapkan dapat merancang tambang untuk berbagai nilai untuk menentukan faktor yang paling penting maupun efeknya terhadap batas tambang.

   

   Gambar 3.1 Batas Tambang pada Tambang Terbuka

   
   

   3.2 Geometri penambangan

   3.2.1 Aspek geometri pada tambang terbuka

   Cadangan batubara yang akan ditambang dengan cara teknik tambang terbuka sangat dipengaruhi oleh beberapa aspek meliputi ukuran, bentuk, orientasi dan faktor kedalaman dari permukaan dari cadangan batubara tersebut. Keadaan topografi  mencakup daerah pegunungan sampai daerah dasar lembah. Oleh karena itu terdapat beberapa pertimbangan geometri yang harus diperhatikan.

   Adapun pertimbangan geometri yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut :

   1.   Geometri jenjang

   Komponen utama dalam suatu tambang terbuka adalah yang disebut dengan “bench” (lihat Gambar 3.2).

   
   

   

   Gambar 3.2 Bagian-Bagian Dari “Bench” (Hustrulid.W. & Kuchta.M.)

   
   

   Pertimbangan-pertimbangan yang akan dipakai dalam menentukan geometri jenjang (w=lebar, l=panjang, dan h=tinggi) :

   -         Sasaran produksi harian è sasaran produksi tahunan.

   -         Harus mampu menampung alat-alat/peralatan yang dipakai untuk bekerja (working bench).

   -         Masih sesuai dengan ultimate pit slope

   -         Masih sesuai dengan kriteria kemantapan lereng

   Pembuatan jenjang pertama kali biasanya dilakukan dengan cara membuat suatu bukaan (biasanya berbentuk empat persegi panjang). Bukaan tersebut biasanya dibuat  dengan cara peledakan. Di bawah ini diberikan contoh perhitungan geometri jenjang dengan cara peledakan dari US Army Engineers.

      Lebar jenjang minimum = Wmin = y + W_t + L_s + G + W_b

   dimana :

   Y       = lebar jenjang untuk peledakan, ft (m).

   W_t     = lebar alat angkut, ft (m).

   L_s      = panjang alat muat tanpa boom, ft (m).

   G       = “floor cutting radius”, ft (m).

   W_b      = ½ y = Lebar tumpukkan hasil peledakan, ft (m).

   Sedangkan tinggi jenjang dibuat sesuai dengan kemampuan alat gali yang digunakan.

   
   

   
   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   Gambar 3.3 Pembuatan “Bench” cara US Army Engineer (“Pit & Quaries”, No. 5-332, 1967) 

   
   

   2.  Jalan tambang

   Salah satu pertimbangan geometri adalah pembuatan jalan tambang baik itu jalan masuk ke dalam tambang untuk pengangkutan batubara/endapan bahan galian yang ditambang ataupun juga jalan yang digunakan untuk penimbunan lapisan penutup. Geometri dari jalan akan mempengaruhi bentuk geometri daerah penambangan secara umum. Geometri dari jalan tersebut meliputi lebar dan kemiringan jalan (biasanya dipengaruhi oleh jenis alat yang digunakan dalam operrasi penambangan).

   3.   Stripping Ratio (nisbah pengupasan)

   Salah satu cara menggambarkan efisiensi geometri (geometrical efficiency) dalam kegiatan penambangan adalah dengan istilah “Stripping Ratio” atau nisbah pengupasan. Stripping ratio (SR) menunjukkan jumlah overburden yang harus dipindahkan untuk memperoleh sejumlah batubara yang diinginkan. Ratio ini secara umum digambarkan sebagai berikut :

   

   Dari nilai stripping ratio yang diperoleh dan dibandingkan dengan nilai BESR (Break Even Stripping Ratio) yang telah dihitung sebelumnya, maka akan diperoleh bahwa secara teknis batasan kegiatan penambangan dalam pit adalah sampai nilai BESR yang dicapai dalam perhitungan stripping ratio. Sebagai contoh dapat dilihat dalam Gambar 3.4.

   

   Gambar 3.4 Batasan penambangan berdasarkan nilai Stripping Ratio dan BESR

   
   

   3.2.2 Aspek geometri pada tambang bawah tanah

   Cadangan batubara yang akan ditambang dengan cara teknik tambang bawah tanah sangat dipengaruhi oleh beberapa aspek meliputi ukuran, bentuk, orientasi dan faktor kedalaman dari permukaan dari cadangan batubara tersebut. Oleh karena itu terdapat beberapa pertimbangan geometri yang harus diperhatikan.

   Adapun pertimbangan geometri yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut :

   1.      Geometri pilar

   Pertimbangan tegangan insitu dan kemantapan lubang bukaan menyebabkan harus meninggalkan pilar-pilar batubara dengan ukuran tertentu. Ratio luas beban yang harus ditanggung oleh sebuah pilar batubara dapat dilihat pada Gambar 3
   

   

   
   

   
   

   Gambar 3.5 Rasio luas beban yang ditanggung pilar batubara

    

   2.  Lebar dan tinggi ekstraksi

   Keterbatasan alat dan kemantapan lubang bukaan menyebabkan ekstraksi batubara hanya mempunyai lebar dan tinggi yang terbatas. Selain itu, lebar ekstraksi batubara bawah tanah ini akan berpengaruh pada penurunan permukaan tanah (subsidence) yang sketsanya dapat dilihat pada Gambar 3.6.

   
   

   
   

   
   

   

   Gambar 3.6 Efek lebar ekstraksi pada penurunan permukaan tanah

   3.3 Kontrol lingkungan

   Kondisi lingkungan dimana tambang tersebut berada akan mengontrol operasi penambangan. Keterbatasan-keterbatasan itu antara lain adalah:

   -         Kendala subsidence akan menyebabkan keharusan meninggalkan pilar dengan dimensi yang cukup besar.

   -         Struktur geologi yang ada akan mengubah layout penambangan, khususnya penambangan bawah tanah.

   -         Keberadaan air tanah dengan debit yang besar menyebabkan perubahan layout penambangan bawah tanah.

   
   
   
   

   Diposkan 10th April 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: BEBERAPA ASPEK TEKNIS DALAM PENAMBANGAN YANG MENJADI DASAR KONSEP MODEL PERHITUNGAN CADANGAN Dunia Tambang

   0

   Tambahkan komentar

9. Apr

   10

   KONSEP DASAR ASPEK TEKNIS DALAM TAMBANG TERBUKA UNTUK BATUBARA

   Pemilihan metode penambangan didasarkan pada keuntungan terbesar yang akan diperoleh, bukan berdasarkan letak dangkal atau dalamnya suatu endapan, serta mempunyai perolehan tambang (mining recovery) yang terbaik.

   Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan sistem penambangan adalah sebagai berikut.

   1)        Karakteristik spasial dari endapan

   a.       Ukuran (dimensi : tebal dan penyebaran)

   b.      Bentuk (merata, lensa, splitting)

   c.       Attitude (inklinasi dan dip)

   d.      Kedalaman (nilai: rata-rata dan ekstrim, nisbah pengupasan)

   2)        Kondisi geologi dan hidrogeologi

   a.   Topografi

   b.   Parameter kualitas batubara (cv, total moisture, ash content, sulphur content)

   c.   Struktur geologi (lipatan, patahan, diskontinu, intrusi)

   d.   Bidang lemah (kekar, retakan, rekahan dalam batubara)

   e.   Keseragaman, oksidasi, erosi

   f.    Air tanah dan hidrologi

   3)        Sifat-sifat geoteknik (mekanika tanah dan mekanika batuan) untuk bijih dan batuan sekelilingnya

   a.   Sifat elastik (kekuatan, modulus elastik, nisbah Poisson, dan lain-lain)

   b.   Perilaku elastik atau visko elastik (flow, creep)

   c.   Keadaan tegangan (tegangan awal, induksi)

   d.   Konsolidasi, kompaksi dan kompeten

   e.   Sifat-sifat fisik yang lain (bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas bawaan, lengas bebas)

   4)        Konsiderasi ekonomi

   Faktor-faktor ini akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas, masa pengembalian dan keuntungan

   a.         Cadangan (tonase dan kualitas)

   b.         Produksi

   c.         Umur tambang

   d.         Produktivitas

   e.         Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang cocok

   5)        Faktor teknologi

   a.       Perolehan tambang

   b.       Dilusi (jumlah waste yang dihasilkan dengan batubara)

   c.       Ke-fleksibilitas-an metode dengan perubahan kondisi

   d.       Selektifitas metode untuk batubara dan waste

   e.       Modal, pekerja, dan intensitas mekanisasi

   6)        Faktor lingkungan

   a.         Kontrol bawah tanah

   b.         Penurunan permukaan tanah

   c.         Kontrol atmosfir (ventilasi, kontrol kualitas, kontrol panas dan kelembaban)

   d.         Kekuatan kerja (pelatihan, recruitment, kesehatan dan keselamatan, kehidupan, kondisi permukiman)

   Obyektif dasar di dalam pemilihan suatu metode penambangan suatu endapan mineral tertentu adalah merancang suatu sistem eksploitasi  yang paling cocok di bawah suatu lingkungan yang aktual (Hamrin, 1982).

   Diposkan 10th April 2012 oleh DUNIA TAMBANG

   Label: Dunia Tambang KONSEP DASAR ASPEK TEKNIS DALAM TAMBANG TERBUKA UNTUK BATUBARA

   0

   Tambahkan komentar

10. Apr

    10

    KONDISI TEKNIS PENAMBANGAN SEBAGAI PERTIMBANGAN BATASAN DALAM PERHITUNGAN CADANGAN BATUBARA

    1.      SISTEM PENAMBANGAN BATUBARA

    Sistem penambangan batubara ada 3, yaitu:

    -          Penambangan Terbuka

    -          Penambangan Bawah Tanah

    -          Penambangan dengan Auger

    1.1              Penambangan batubara terbuka

    1.1.1        Kegiatan dalam tambang batubara terbuka

    Kegiatan-kegiatan dalam tambang batubara terbuka adalah sebagai berikut.

    §  Persiapan daerah penambangan

    §  Pengupasan dan penimbunan tanah humus

    §  Pengupasan tanah penutup

    §  Pemuatan dan pembuangan tanah penutup (misalnya dengan shovel dan truk, BWE, dan dragline)

    §  Penggalian batubara

    §  Pemuatan dan pengangkutan batubara

    §  Penirisan tambang

    §  Reklamasi

    1.1.2         Macam-macam tambang batubara terbuka

    Pengelompokan jenis-jenis tambang terbuka batubara didasarkan pada letak endapan, dan alat-alat mekanis yang dipergunakan.

    Teknik penambangan pada umumnya dipengaruhi oleh kondisi geologi dan topografi daerah yang akan ditambang.

    Jenis-jenis tambang terbuka batubara dibagi menjadi :

    1)      Contour mining

    Contour mining cocok diterapkan untuk endapan batubara yang tersingkap di lereng pegunungan atau bukit. Cara penambangannya diawali dengan pengupasan tanah penutup (overburden) di daerah singkapan di sepanjang lereng mengikuti garis ketinggian (kontur), kemudian diikuti dengan penambangan endapan batubaranya. Penambangan dilanjutkan ke arah tebing sampai dicapai batas endapan yang masih ekonomis bila ditambang.

    Menurut Robert Meyers, contour mining dibagi menjadi beberapa metode, antara   lain :

    a.       Conventional contour mining

    Pada metode ini, penggalian awal dibuat sepanjang sisi bukit pada daerah dimana batubara tersingkap. Pemberaian lapisan tanah penutup dilakukan dengan peledakan dan pemboran atau menggunakan dozer dan ripper serta alat muat front end leader, kemudian langsung didorong dan ditimbun di daerah lereng yang lebih rendah (Gambar 1.1). Pengupasan dengan contour stripping akan menghasilkan jalur operasi yang bergelombang, memanjang dan menerus mengelilingi seluruh sisi bukit. 

    b.      Block-cut contour mining

    Pada cara ini daerah penambangan dibagi menjadi blok-blok penambangan yang bertujuan untuk mengurangi timbunan tanah buangan pada saat pengupasan tanah penutup di sekitar lereng. Pada tahap awal blok 1 digali sampai batas tebing (highwall) yang diijinkan tingginya. Tanah penutup tersebut ditimbun sementara, batubaranya kemudian diambil. Setelah itu lapisan blok 2 digali kira-kira setengahnya dan ditimbun di blok 1. Sementara batubara blok 2 siap digali, maka lapisan tanah penutup blok 3 digali dan berlanjut ke siklus penggalian blok 2 dan menimbun tanah buangan pada blok awal.

    Pada saat blok 1 sudah ditimbun dan diratakan kembali, maka lapisan tanah penutup blok 4 dipidahkan ke blok 2 setelah batubara pada blok 3 tersingkap semua. Lapisan tanah penutup blok 5 dipindahkan ke blok 3, kemudian lapisan tanah penutup blok 6 dipindahkan ke blok 4 dan seterusnya sampai selesai (Gambar 1.2). Penggalian beruturan ini akan mengurangi jumlah lapisan tanah penutup yang harus diangkut untuk menutup final pit.

    

    Gambar 1.1 Conventional Contour Mining (Anon, 1979)

    
    

    

    c.       Haulback contour mining

    Metode haulback ini (Gambar 1.3 dan 1.4) merupakan modifikasi dari konsep block-cut, yang memerlukan suatu jenis angkutan overburden, bukannya langsung menimbunnya. Jadi metode ini membutuhkan perencanaan dan operasi yang teliti untuk bisa menangani batubara dan overburden secara efektif.

    Ada tiga jenis perlatan yang sering digunakan, yaitu :

            -   Truk atau front-end loader

         -   Scrapers

            -   Kombinasi dari scrapers dan truk

    
    

    

    
    

    

    
    

    d.       Box-cut contour mining

    Pada metode box-cut contour mining ini (Gambar 1.5) lapisan tanah penutup yang sudah digali, ditimbun pada daerah yang sudah rata di sepanjang garis singkapan hingga membentuk suatu tanggul-tanggul yang rendah yang akan membantu menyangga porsi terbesar dari tanah timbunan.

    

    2)      Mountaintop removal method

    Metode mountaintop removal method ini (Gambar 1.6) dikenal dan berkembang cepat, khususnya di Kentucky Timur (Amerika Serikat). Dengan metode ini lapisan tanah penutup dapat terkupas seluruhnya, sehingga memungkinkan perolehan batubara 100%.

    

    
    

    3)    Area mining method

    Metode ini diterapkan untuk menambang endapan batubara yang dekat permukaan pada daerah mendatar sampai agak landai. Penambangannya dimulai dari singkapan batubara yang  mempunyai lapisan dan tanah penutup dangkal dilanjutkan ke yang lebih tebal sampai batas pit.

    Terdapat tiga cara penambangan area mining method, yaitu :

    a.       Conventional area mining method

    Pada cara ini, penggalian dimulai pada daerah penambangan awal sehingga penggalian lapisan tanah penutup dan penimbunannya tidak terlalu mengganggu lingkungan. Kemudian lapisan tanah penutup ini ditimbun di belakang daerah yang sudah ditambang (Gambar 1.7).

    

    b.       Area mining with stripping shovel

    Cara ini digunakan untuk batubara yang terletak 10–15 m di bawah permukaan tanah. Penambangan dimulai dengan membuat bukaan berbentuk segi empat. Lapisan tanah penutup ditimbun sejajar dengan arah penggalian, pada daerah yang sedang ditambang. Penggalian sejajar ini dilakukan sampai seluruh endapan tergali (Gambar 1.8).

    c.      Block area mining

    Cara ini hampir sama dengan conventional area mining method, tetapi daerah penambangan dibagi menjadi beberapa blok penambangan. Cara ini terbatas untuk endapan batubara dengan tebal lapisan tanah penutup maksimum 12 m. Blok penggalian awal dibuat dengan bulldozer. Tanah hasil penggalian kemudian didorong pada daerah yang berdekatan dengan daerah penggalian (Gambar 1.9).

    
    

    

    
    

    

    4)                  Open pit Method

    Metode ini digunakan untuk endapan batubara yang memiliki kemiringan (dip) yang besar dan curam. Endapan batubara harus tebal bila lapisan tanah penutupnya cukup tebal.  

    a.    Lapisan miring

    Cara ini dapat diterapkan pada lapisan batubara yang terdiri dari satu lapisan (single seam) atau lebih (multiple seam). Pada cara ini lapisan tanah penutup yang telah dapat ditimbun di kedua sisi pada masing-masing pengupasan (Gambar 1.10).

    
    

    

    a.       Lapisan tebal

    Pada cara ini penambangan dimulai dengan melakukan pengupasan tanah penutup dan penimbunan dilakukan pada daerah yang sudah ditambang. Sebelum dimulai, harus tersedia dahulu daerah singkapan yang cukup untuk dijadikan daerah penimbunan pada operasi berikutnya (Gambar 1.11).

    Pada cara ini, baik pada pengupasan tanah penutup maupun penggalian batubaranya, digunakan sistem jenjang (benching system).

    
    
    
    

    

    
    

    1.2 Penambangan batubara bawah tanah

    Metode penambangan batubara bawah tanah ada 2 buah yang populer, yaitu:

    -          Room and Pillar

    -          Longwall

    1.2.1                    Room and Pillar

    Metode penambangan ini dicirikan dengan meninggalkan pilar-pilar batubara sebagai penyangga alamiah. Metode ini biasa diterapkan pada daerah dimana penurunan (subsidence) tidak diijinkan. Layout Metode Room and Pillar 
    

    1.2.2                    Longwall

    Metode penambangan ini dicirikan dengan membuat panel-panel penambangan dimana ambrukan batuan atap diijinkan terjadi di belakang daerah penggalian. Layout Metode Longwall dapat dilihat pada Gambar 1.13. Penambangan ini juga dapat dilaksanakan secara manual maupun mekanis.

    

    1.3 Penambangan dengan Auger (Auger Mining)

    Auger mining adalah sebuah metode penambangan untuk permukaan dengan dinding yang tinggi atau penemuan singkapan (outcrop recovery) dari batubara dengan pemboran ataupun penggalian bukaan ke dalam lapisan di antara lapisan penutup.

    Auger mining dilahirkan sebelum 1940-an adalah metode untuk mendapatkan batubara dari sisi kiri dinding tinggi setelah penambangan permukaan secara konvensional. Penambangan batubara dengan auger bekerja dengan prinsip skala besar drag bit rotary drill. Tanpa merusak batubara, auger mengekstraksi dan menaikkan batubara dari lubang dengan memiringkan konveyor atau pemuatan dengan menggunakan loader ke dalam truk.

    Pengembangan dan persiapan daerah untuk auger mining adalah tugas yang mudah jika dilakukan bersamaan dengan pemakaian metode open cast atau open pit. Setelah kondisi dinding tinggi, auger drilling dapat ditempatkan pada lokasi.

    Kondisi endapan yang dapat menggunakan metode ini berdasarkan Pfleider (1973) dan Anon (1979) adalah endapan yang memiliki penyebaran yang baik dan kemiringannya mendekati horisontal, serta kedalamannya dangkal (terbatas sampai ketinggian dinding dimana auger ditempatkan, lihat Gambar 1.14 dan 1.15).