Proposal Banyan [PDF]

Citation preview

KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN TAMBANG PADA TAMBANG BATUBARA PT. BANYAN KOALINDO LESTARI, MUSI WARAS UTARA, SUMATERA SELATAN



PROPOSAL TUGAS AKHIR



Oleh SYALSABILA MAHARANI NIM. 112.17.0018



PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK PERTAMBANGAN JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2018



KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN TAMBANG PADA TAMBANG BATUBARA PT. BANYAN KOALINDO LESTARI, MUSI WARAS UTARA, SUMATERA SELATAN



PROPOSAL TUGAS AKHIR



Oleh : SYALSABILA MAHARANI 112.17.0018



Menyetujui,



Mengetahui,



Ketua Program Studi



Dosen Wali



( Ir. Wawong Dwi Ratminah, M.T )



(Dr. Edy Nursanto, S.T,M.T)



PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK PERTAMBANGAN JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2018



I.



JUDUL KAJIAN



TEKNIS



SISTEM



PENYALIRAN



TAMBANG



PADA



TAMBANG BATUBARA PT. BANYAN KOALINDO LESTARI, MUSI WARAS UTARA, SUMATERA SELATAN. II.



LATAR BELAKANG



Sektor pertambangan merupakan kegiatan yang sangat berpotensi untuk menghasilkan keuntungan sekaligus menimbulkan dampak negative bagi lingkungan sekitarnya. Salah satu bahan galian yang memiliki nilai ekonomis tinggi adalah batubara. Pulau sumatera memiliki potensi batubara yang sangat besar sehingga banyak terdapat perusahaan-perusahaan tambang batubara yang beroperasi disana, salah satunya PT. Banyan Koalindo Lestari (PT. BKL). Sistem penyaliran adalah suatu upaya atau cara untuk mencegah, mengeringkan dan mengeluarkan air yang terdapat atau menggenangi suatu daerah tertentu. Sedangkan penyaliran pada tambang terbuka adalah upaya penyaliran di dalam lingkungan tambang yang dilakukan untuk mencegah masuknya air atau mengeluarkan air yang telah masuk ke daerah penambangan. Upaya ini dilakukan dengan maksud untuk mencegah atau mengurangi terganggunya aktivitas penambangan akibat adanya air dalam jumlah yang berlebihan terutama pada musim hujan. Salah satu syarat agar kegiatan penambangan berjalan sesuai dengan yang direncanakan, diperlukan kondisi kerja yang baik, yaitu tidak adanya genangan air pada daerah kerja dan jalan tambang. Untuk itu diperlukan sebuah sistem penyaliran di area penambangan yang sesuai dengan persyaratan teknis, sehingga air hujan, air limpasan dan air tanah dapat dikontrol. Salah satu cara mengontrol tersebut adalah dengan metode mine dewatering. III. TUJUAN PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menghitung debit air tambang. 2. Mengkaji komponen mine dewatering system yang ada. 3. Memberi rekomendasi komponen mine dewatering system. 3



IV. RUMUSAN MASALAH Mine dewatering adalah suatu penanganan masalah air tambang dengan cara mengeluarkan air yang telah masuk ke daerah penambangan (dengan memanfaatkan beda tinggi dan gaya gravitasi) melalui saluran peyaliran menuju sump. System ini biasa diterapkan untuk penanganan limpasan dari air hujan. Kegiatan mine dewatering tidak lepas dari pemompaan yang dilakukan sehingga dalam kegiatan pemompaan ini perlu sekali dilakukan perhitungan pemompaan yakni head-head pompa agar dapat diketahui debit pompa real sehingga dengan diketahui debit pompa yang real maka dapat dilakukan perhitungan dari lamanya pemompaan dan berapa pompa yang mungkin akan dibutuhkan dalam kegiatan mine dewatering. Dengan dilakukannya kegiatan mine dewatering dengan baik maka kegiatan penambangan akan berjalan dengan lancar dan baik. V.



BATASAN MASALAH



Batasan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Rancangan sistem penyaliran tambang berada di dalam Izin Usaha Pertambangan. 2. Sistem penyaliran yang dikaji hanyalah mine dewatering system 3. Perancangan tidak memperhitungkan akuifer. 4. Perancangan tidak memperhitungkan Daya Dukung Tanah. 5. Penelitian dilakukan pada lingkup teknik dan tidak memperhitungkan aspek ekonomi. VI. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan menggunakan dua metode penelitian yaitu penelitian langsung



dilapangan



dan



penelitian



tidak



langsung



dengan



pencarian,



pengumpulan, dan pengolahan data yang bertujuan untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Tahapan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1.



Studi Literatur



Yaitu mencari dan mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan masalah yang akan dibahas dilapangan melalui buku ataupun literatur-literatur. Selain itu juga dapat mempelajari penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya. 4



2.



Orientasi Lapangan



Melakukan pengamatan secara menyeluruh dengan cara mengunjungi tempattempat yang berada di PT. Banyan Koalindo Lestari, seperti mengamati lokasi kantor, lokasi kegiatan penambangan, dan lokasi disekitar kegiatan penambangan. 3.



Observasi Lapangan



Melakukan pengamatan secara langsung terhadap masalah yang akan dibahas didalam penelitian, yaitu pengamatan topografi daerah penelitian, kondisi disekitar daerah penambangan, sistem penambangan yang digunakan, kondisi penyaliran saat ini, dan pengamatan komponen sistem penyaliran. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh keakuratan data yang akan digunakan dalam penelitian. 4.



Pengambilan Data



Pengambilan data dilakukan setelah studi literatur, orientasi lapangan, dan observasi lapangan selesai dilaksanakan. Data yang diambil berupa data primer dan data sekunder. Data primer merupakan data yang diambil langsung dari pengukuran atau pengamatan dilapangan, seperti gambar lokasi, kondisi topografi lokasi, dan cathment area. Data sekunder adalah data yang diambil dari literatur atau laporan perusahaan, seperti profil perusahaan, data curah hujan tahun 20102020, peta topografi dan layout tambang, peta kesampaian daerah, data stratigrafi, dan data spesifik pompa. 5.



Pengolahan dan Analisis Data



Setelah data terkumpul, baik data primer maupun data sekunder, kemudian dilakukan perhitungan dan pengolahan data. Pengolahan data yang dilakukan yaitu perhitungan intensitas hujan, perhitungan debit air limpasan, perancangan dimensi saluran terbuka, perancangan dimensi kolam pengendapan, perhitungan total head, debit pompa dan jumlah kebutuhan pompa. Setelah data diolah kemudian dilakukan analisis data dari hasil perhitungan, yang berguna bagi PT. Banyan Koalindo Lestari. VII. MANFAAT PENELITIAN



5



Diharapkan dari hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi perusahaan berupa rekomendasi komponen-komponen mine dewatering system untuk mendukung kegiatan penambangan di PT. Banyan Koalindo Lestari. VIII. DASAR TEORI 1. Siklus Hidrologi Siklus hidrologi merupakan konsep dasar tentang keseimbangan air secara global dan juga menunjukkan semua hal yang berhubungan dengan air. Air di bumi ini mengulangi terus menerus sirkulasi + penguapan, presipitasi dan pengaliran keluar (outflow). Air menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan sesudah melalui beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau salju ke permukaan laut atau daratan. Sebelum tiba ke permukaan bumi sebagian langsung menguap ke udara dan sebagian tiba ke permukaan bumi. Tidak semua bagian hujan yang jatuh ke permukaan bumi mencapai permukaan tanah. Sebagian akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan di mana sebagian akan menguap dan sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan tanah. Sebagian air hujan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (inflitrasi). Bagian lain yang merupakan kelebihan akan mengisi lekuk-lekuk permukaan tanah, kemudian mengalir ke daerah-daerah yang rendah, masuk ke sungai-sungai dan akhirnya ke laut. Tidak semua butir air yang mengalir akan tiba ke laut. Dalam perjalanan ke laut sebagian akan menguap dan kembali ke udara. Sebagian air yang masuk ke dalam tanah keluar kembali segera ke sungai-sungai (disebut aliran intra = interflow). Tetapi sebagian besar akan tersimpan sebagai air tanah (groundwater) yang akan keluar sedikit demi sedikit dalam jangka waktu yang lama ke permukaan tanah di daerah-daerah yang rendah (disebut groundwater runnof = limpasan air tanah).



6



Gambar 2.1. Siklus Hidrologi 2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Sistem Penyaliran Tambang a. Curah hujan Satuan curah hujan adalah mm, yang berarti jumlah air hujan yang jatuh pada satu satuan luas tertentu. Jadi 1 mm berarti pada luas 1 m 2 jumlah air hujan yang jatuh sebanyak 1 liter. Data curah hujan yang akan dianalisa adalah besar curah hujan harian maksimum dalam satu tahun selama 10-20 tahun. Pengolahan data dilakukan dengan distribusi Gumbels yang didasarkan atas distribusi normal. Distribusi ini beranggapan bahwa variabel-variabel hidrologi tidak terbatas sehingga digunakan data-data distribusi dengan harga yang paling besar (maksimum). Pengolahan data dilakukan dengan metode analisis frekuensi langsung (direct frequency analysis). Analisis ini dilakukan untuk menentukan curah hujan rencana berdasarkan data curah hujan yang tersedia. Untuk menghitung nilai hujan maksimum menggunakan persamaan Gumbels : Xr = x +



δx (Yr−Yn ) δn



Keterangan : Xr = hujan harian maksimum x



= curah hujan rata-rata



x = standar deviasi curah hujan n = standar deviasi dari reduksi variat



7



Yr = nilai reduksi variat dari variabel yang diharapkan terjadi pada PUH Yn = nilai rata-rata dari reduksi variat 1. Periode Ulang Hujan (PUH) Merupakan periode atau waktu dimana hujan dengan intensitas hujan yang sama akan berulang dalam jangka waktu tertentu. Penetapan periode ulang hujan dapat digunakan untuk rancangan intensitas curah hujan. Jika angka tersebut dikorelasikan dengan durasi maka dapat dihitung intensitas hujannya. Penentuan periode ulang hujan dilakukan dengan menyesuaikan data dan keperluan pemakaian saluran yang berkaitan dengan umur tambang serta tetap memperhitungkan resiko hidrologi. Dapat pula dilakukan perhitungan dengan metode distribusi normal menggunakan konsep peluang. Acuan untuk menentukan PUH dapat dilihat pada tabel 2.1.



Tabel 2.1. Periode Ulang Hujan Recana Keterangan



Periode ulang hujan



Daerah terbuka



0–5



Sarana tambang



2–5



Lereng–lereng



tambang



dan



penimbunan Sumuran utama



5 – 10 10 – 25



Penyaliran keliling tambang



25



Pemindahan aliran sungai



100



2. Intensitas curah hujan Intensitas curah hujan adalah curah hujan jangka pendek dinyatakan dalam intensitas per jam (mm/jam). Intensitas curah hujan biasanya dinotasikan dengan huruf “I”. Intensitas hujan digunakan dalam menentukan debit air limpasan guna penentuan dimensi suatu penampang saluran terbuka. 8



Intensitas curah hujan rata-rata dalam t jam dinyatakan dengan rumus Mononobe sebagai berikut : I



R24  24    24  t 



2/3



Keterangan : I



= intensitas curah hujan (



t



= waktu (jam)



mm



jam )



R24 = curah hujan maksimum (mm) 3. Resiko hidrologi Resiko hidrologi adalah kemungkinan suatu kejadian akan terjadi minimal satu kali pada periode ulang tertentu. P



(



= 1− 1−



)



1 TL Tr



Keterangan : P



= resiko hidrologi



Tr = periode ulang TL = umur tambang b. Daerah tangkapan hujan (Catchment area) Daerah tangkapan hujan adalah luasnya permukaan yang bila terjadi hujan maka air hujan tersebut akan mengalir ke daerah yang lebih rendah menuju titik pengaliran. Daerah tangkapan hujan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain kondisi topografi, rapat tidaknya vegetasi, serta keadaan geologi. Penentuan luas daerah tangkapan hujan berdasarkan pada peta daerah yang akan diteliti, kemudian dilakukan pengukuran luasnya menggunakan planimeter dengan memperhatikan daerah aliran air limpasan yang mengalir sesuai dengan kontur masing-masing daerah. Hasil dari pembacaan planimeter kemudian dikalikan dengan skala yang digunakan dalam peta sehingga didapatkan luas tangkapan hujan dalam m2. c. Air limpasan 9



Air limpasan merupakan bagian dari curah hujan yang mengalir diatas permukaan tanah. Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah ada yang langsung masuk ke dalam tanah sedangkan ada sebagian air hujan yang langsung mengalir diatas permukaan tanah dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah. Besarnya limpasan adalah besarnya curah hujan dikurangi dengan besarnya penyerapan (infiltrasi) dan penguapan. Besarnya air limpasan tergantung dari beberapa faktor, diantaranya adalah jenis presipitasi, intensitas curah hujan, lamanya hujan, distribusi curah hujan dalam daerah penyaliran, arah pergerakan curah hujan, dan lain-lain. Faktor yang paling berpengaruh adalah kondisi penggunaan lahan dan kemiringan atau perbedaan ketinggian. Penentuan besarnya air limpasan maksimum ditentukan dengan Metode Rasional sebagai berikut : Q = 0,278 x C x I x A



Keterangan : m3 ) s



Q



= debit limpasan (



C



= koefisien limpasan



I



= intensitas curah hujan (



A



= luas daerah limpasan (km2)



-



Koefisien limpasan



mm



h)



Koefisien air limpasan adalah angka yang menunjukkan perbandingan antara jumlah air hujan yang mengalir diatas permukaan tanah dengan curah hujan. Koefisien limpasan dapat ditentukan berdasarkan pengamatan di lapangan yang tergantung pada keadaan tanah, jenis tanaman, dan vegetasi. Dari hasil pengamatan kemudian disesuaikan dengan tabel koefisien limpasan (Tabel 2.2.).



Tabel 2.2. Beberapa Harga Koefisien Limpasan 10



Kemiringan Lahan Datar Kemiringan < 3%



Agak miring (3-15%)



Curam Kemiringan > 15%



Kegunaan Lahan



Koefisien Limpasan



Persawahan rawa-rawa



0,2



Hutan, perkebunan



0,3



Pemukiman



0,4



Hutan, perkebunan



0,4



Pemukiman



0,5



Vegetasi ringan



0,6



Tanah gundul



0,7



Hutan



0,6



Pemukiman



0,7



Vegetasi ringan



0,8



Tanah gundul, penambangan



0,9



Dalam penentuan koefisien limpasan faktor-faktor yang harus diperhatikan : -



Kerapatan vegetasi Daerah dengan vegetasi yang rapat, akan memberikan nilai C yang kecil, karena air hujan yang masuk tidak dapat langsung mengenai tanah, melainkan akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan, sedangkan tanah yang gundul akan memberi nilai C yang besar.



-



Tata guna lahan Lahan persawahan atau rawa-rawa akan memberikan nilai C yang kecil daripada daerah hutan atau perkebunan, karena pada daerah persawahan misalnya padi, air hujan yang jatuh akan tertahan pada petak-petak sawah, sebelum akhirnya menjadi limpasan permukaan.



-



Kemiringan tanah Daerah dengan kemiringan yang kecil (