KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN “ FRICTION PADA LUBANG BUKAAN ANCHORED ROCK BOLT” BOLT” PADA TAMBANG BAWAH TANAH DI I.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPA COM PANY NY
PROPOSAL SKRIPSI
Oleh : OYAN OYAN KRISTIAN KR ISTIAN 11.!.!1"1#TA
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNI$ERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “$ETERAN% YOGYAKARTA !!& KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN “ FRICTION PADA LUBANG BUKAAN ANCHORED ROCK BOLT” BOLT” PADA
TAMBANG BAWAH TANAH DI I.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY
PROPOSAL SKRIPSI
Oleh : OYAN KRISTIAN 11.!.!1"1#TA
Menyetujui, Dosen Wali
Mengetahui, Dosen Pembimbing I,
Ir. Poerwoko Yulianto, MT NIP. ! "#! $%% A. JUDUL SKRIPSI
Ir. Singgih Saptono, MT NIP. ! "%& &#'
KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN “FRICTION ANCHORED ROCK BOLT% PADA LUBANG BUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH DI I.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY
B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL
Pa(a tahun)tahun terakhir ini penggunaan baut batuan telah meluas, mengikuti perkembangan bi(ang Mekanika *atuan (an peningkatan pemakaian penguat batuan lainnya (i (alam penggalian tambang bawah tanah sebagai alternati+ (ari penyanggan tra(isionil. Sistem ranangan penguat batuan pa(a saat ini (i ha(apkan pa(a suatu peningkatan permintaan untuk mengoptimasikan ranangan tersebut (engan tetap memperhatikan +aktor keamanan (an +aktor ekonomi. Sistem penyanggan -rition /nhore( 0ok *olt1 merupakan sistem penyangga baut batuan yang paling banyak mengalami perkembangan (alam teknik penguatan batuan. Sistem ini salah satunya (i terapkan oleh PT. reeport In(onesia 2ompany, yaitu pa(a tambang bawah tanah -Interme(iate 3re 4one1 5I346 (iantara berbagai sistem penyanggan yang lain. Sistem ini biasanya (iterapkan pa(a bukaan 5(ri+t6 yang baru (ibuka. Dari keterangan (iatas ju(ul ini (ipilih untuk mempelajari aspek keteknikan (ari pemakaian sistem penyanggaan ini beserta pertimbangan)pertimbangan yang terlibat (alam pemilihannya.
C. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan utama (ari sistem penyanggaan batuan a(alah untuk membantu massa batuan menyangga (irinya sen(iri. Penelitian ini bermaksu( untuk mengerti lebih jauh tentang sistem penyanggaan baut batuan (engan ara pengikat geser 5rition /nhore( 0ok *olt6, seperti ara kerja, parameter)parameter yang terlibat (alam pemilihan penggunaannya (ari segi keteknikan serta sejauh mana kapasitasnya (alam menapai tujuan utama penyanggaan yang (iinginkan. 7al tersebut bisa (ilakukan setelah pengamatan (ilakukan (i lapangan (an mengambil (ata)(ata yang (ibutuhkan untuk mempelajari seara terperini aspek) aspek teknik yang (iperhitungkan (alam meto(e penyanggaan ini.
D. RUMUSAN MASALAH
". Mengetahui +aktor)+aktor
yang
mempengaruhi
pemilihan suatu
jenis
penyangga pa(a suatu tambang bawah tanah 8.
Mengetahui sistem perkuatan batuan (engan menggunakan baut batuan serta si+at)si+atnya.
!.
Menentukan sejauh mana e+ek yang (iberikan oleh pemasangan baut terha(ap tambahan kekuatan
lubang bukaan (an
ranangan
pemakaian yang
memberikan hasil maksimum.
E. METODOLOGI PENELITIAN
Di(alam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan antara teori (engan (ata)(ata lapangan,sehingga (ari ke(uanya (i(apat pen(ekatan penyelesaian masalah. /(apun urutan pekerjaan penelitian yaitu 9 ". Stu(y literatur, brosur)brosur, laporan penelitian ter(ahulu (ari perusahaan. 8. Pengamatan langsung (i lapangan, (ilakukan (engan ara peninjauan lapangan untuk melakukan pengamatan langsung terha(ap semua kegiatan (i (aerah yang akan (iteliti !. Pengambilan Data, (engan pengukuran langsung (i lapangan maupun penelitian (i laboratorium. &. /kuisisi Data a. Pengelompokan (ata b. :umlah (ata . ;ji realitas '. Pengolahan (ata #. /nalisis hasil Pengolahan (ata <. =esimpulan F. PENYELESAIAN MASALAH 1. D'(') Te*)+
Tujuan utama (ari suatu sistem penyanggaan batuan a(alah untuk membantu massa batuan menyangga (irinya sen(iri. 7al ini (iperlukan pa(a saat batuan mempunyai keen(erungan untuk mengalami keruntuhan karena perubahan tegangan (ari kea(aan aslinya sebagai
akibat (ari berbagai maam hal, misalnya penggalian bawah tanah. Penyanggan ini a(a yang bersi+at sementara maupun permanen bergantung pa(a maksu( (an tujuan (alam penggalian tersebut. *aut batuan yang (ipergunakan sebagai penyangga akan merupakan suatu bagian (ari masssa batuan, akan mempunyai +ungsi yang lain 5juga +ungsi yang sama6 (ari misalnya penyangga kayu atau besi baja yang ti(ak merupakan bagian (ari massa batuan tetapi (iluar massa batuan. /(apun alasan mengapa baut batuan telah (igunakan seara meluas sebagai penguat batuan , antara lain 9 ) leksibel, (apat (ipergunakan pa(a bentuk geometri yang ber>ariasi. ) ;mumnya mu(ah (igunakan ) 0elati+ murah ) Pemasangannnya (apat sepenuhnya (engan mekanisasi ) =erapatannnya 5:umlah baut batuan per skala luas6 (engan mu(ah (apat (isesuaikan
(engan kon(isi batuan lokal
) Dapat (ikombonasikan (engan sistem penyanggan yang lain seperti mes kawat, beton tembok, (an selimut beton. 1.1
Je,+( B'-
:enis baut batuan (ibe(akan ber(asarkan ara pengikatannya
a(a
beberapa maam, yakni9 a.*aut batuan (engan ara pengikatan mekanis b.*aut batuan (engan ara pengikatan yang menggunakan ?at kimia .*aut batuan (engan ara pengikatan @eser 5rition /nhore( 0ok *olt6 (.*aut kabel batuan. Yang akan (ibahas (alam tulisan ini a(alah jenis baut batuan (engan ara pengikatan geser 5rition /nhore( 0ok *olt6. *aut batuan (engan ara pengikatan geser merupakan baut batuan yang paling banyak berkembang (alam teknik penguatan batuan. Dua tipe baut batuan (engan pengikatan geser yang terse(ia , yaitu -Split Set1 (an -SwelleA1.
Mekanisme pengikatan baut batuan (engan -Split Set1 timbul (ari kekuatan geser (ari a(anya pepbebanan yang men(apat batas beban maksimum (ari baut batuan saat baut batuan akan tergelinir. *aut batuan (apat mengalami perpin(ahan yang besar Mekanisme (ari pengikatan baut batuan (engan -SwelleA1 tergantung (ari
kekuatan
geser
(an
(ikombinasikan
(engan
ikatan
mekanik.Pengikatan (ari -SwelleA1 (itimbulkan oleh kekuatan geser pembebanan ikatan mekanikantara baut batuan (an batuan menegah lepasnya baut (ari batuan. a. -Split Set1 T/*BC Data Teknik rition /nhore( 0ok *olt ) Split Set
Diameter Pipa
!% mm
*eban batas 5Yiel( loa(6 pipa -steel1
% kN
*eban ;ltimat 5;ltimate Coa(6 -steel1
"" kN
0egangan aAial ultimat -Steel1 *erat baut tanpa -+ae plate1 Panjang *aut
"# ",$ kgEm ,% ) ! m
Diameter Cubang bor yang (ianjurkan
!' ) !$ mm
b. -SwelleA1 T/*BC Data Teknik rition /nhore( 0ok*olt F SwelleA
Diameter Pipa
8# mm
-Yiel( Coa(1 pipa baja
"! kN
-;ltimate Coa(1 pipa baja
"! kN
0egangan aAial ultimate, pipa baja
"
*erat baut, tanpa -+ae Plate1 Panjang =abel
8 kgEm sesuai panjang yang (ibutuhkan
Diameter lubang bor yang (ianjurkan
!'
± !
mm
1.. Pe)le,/0'', Pe,-,2',/ '3' S+(e4 B'- B'-',
*eberapa komponen yang (igunakan bersama)sama (engan baut batuan, antara lain 9 a. -ae Plate1 Sebuah -+ae Plate1 (iranang untuk men(istribusikan beban pa(a kepala baut seara merata (isekitar batuan (isekelilingnya. ;ntuk menjaga elastisitas (ari sistem baut batuan, maka pemilihan -+ae plate1 merupakan hal yang sangat penting. b. Mes kawat 5Wire mesh6 Dua jenis wire mesh yang umumnya (igunakan (engan kombinasi baut batuan yakni -2hailink mesh1 (an -Wel( mesh1. -2hailink mesh umumnya (igunakan pa(a permukaan utnuk menegah karyawan e(era (an kerusakan peralatan (ari lepasnya serpihan peahan batuan. -Wel( mesh1 ter(iri atas kabel baj yang (iatur (engan pola segi empat atau bujur sangkar (an (ipatri pa(a tiap titik perpotongannya. -Wel( Mesh (igunakan untuk memperkuat beton tembok (an lebih kaku (ari -2hailink Mesh1. . *eton Tembok 5Shotrete6 *eton tembok biasa (ikombinasikan (engan bautbatuan (alam kon(isi bawah tanah yang luas . Pa(a tambang bawah tanah beton tembok makin sering (igunakn untuk memberikan (ukungan pa(a permukaan batuan yang ter(apat (iantara baut batuan. (. -0ok Straps1 5tali pengikat batuan6 *iasanya (ibuat (engan besi baja berukuran tebal "E& ini (engan lebar sekitar & ini (an berbagai ukuran rok starps lainnya (igunakan (imana kon(isi batuan jelek (an sering terjaa(i batuan lepas pa(a sekitar ujung baut batuan. ;ntuk menghalangi terja(inya keruntuhan jenis ini, baut
batuan (apat (ipergunakan bersama)sama (engan -Steel Straps1 untuk men(ukung permukaaan batuan.
1. 5. F-,/(+ B'- B'-',
*aut batuan (ipan(ang sebagai suatu sistem penyangga yang mempunyai 8 misi klasik, yaitu 9 ) Menyangga batuan yang potensial utnuk runtuh ) Menahan atau bahkan menghentikan perpin(ahan permukaan lubang batuan ungsi yang berhubungan (engan ke(ua hal ini a(alah 9 ". ungsi Penahan 5Suspension6 8. ungsi Penekan !. ungsi Penguat 50ein+orement6
1. 6. R',7',/', S+(e4 Pe,8',//', De,/', B'- 9'-',
aktor)+aktor yang mempengaruhi (alam pemilihan meto(e ranangan a(alah 9 •
0anangan harus terus (ijalankan pa(a perio(e konstruksi (engan menggunakan hasil pemantauan
•
Suatu pertimbangan aktor ekonomi (an +aktor keselamatan harus (ijaga pa(a saat pemilihan meto(e penguatan batuan yang akan (igunakan.
•
Perobaan teoritik harus (iimbangi (engan pengalaman (an pertimbangan teknis.
aktor yang mempengaruhi ranangan ini a(alah 9 ) Tujuan (ari penggalian ) Si+at (ari Penyanggaan G sementara atau permanen ) =eselamatan kerja ) @eometri penggalian ) :alan masuk yang terse(ia ) Teknik penggalian ) *atas (engan penggalian yang ber(ekatan
) =ea(aan tegangan in situ ) =ea(aan massa batuan ) =on(isi air tanah ) =emungkinan tipe peahnya batuan ) Tekanan penggalian yang (iperlukan ) Waktu yang terse(ia tanpa penyangga ) Pengalaman)pengalaman sebelumnya *aut batuan (engan sistem pengikatan @eser ti(ak (irekomen(asikan untuk kon(isi sebagai berikut 9 ) Pa(a sistem penyanggan permanen tanpa perlin(ungan korosi ) /(anya gerakan geser -Split Set1 ti(ak (irekomen(asikan untuk kea(aan sebagai berikut 9 ) Pa(a (aerah yang sempit (an tertekan ) Pa(a (iameter lubang bor yang sulit (ikontrol ) Pa(a batuan yang sangat terkekarkan -SwelleA1 ti(ak (irekomen(asikan uuntuk kon(isi (aerah (imana a(a (e+ormasi yang besar.
. D'' Pe,3-0-,/
Yang (imaksu( (engan (ata pen(ukung a(alah (ata)(ata yang (apat men(ukung (ata)(ata (ari lapangan guna menganalisa permasalahan yang a(a untuk menari alternati+ penyelesaian masalah. Data pen(ukung (apat (iambil antara lain (ari (ata hasil pengamatan (i lapangan, laporan penelitian ter(ahulu (ari perusahaan, brosur))brosur (ari perusahaan, (ata (ari instansi yang terkait (an (ari literatur)literatur.
5. A,'l+(+( Pe,8ele('+', M'('l'h
Permasalahan yang a(a (i lapangan selanjutnya (ipelajari (an (ikaji ber(asarkan (ata yang a(a, baik (ata yang (ikumpulkan (ari hasil penyeli(ikan maupun (ata penunjang (an (i(ukung berbagai teori yang menunjang permasalahan tersebut, selanjutnya (iarikan alternati+ penyelesaiannnya.
/(apun rinian (ari analisa penyelesaian masalh ranangan teknis sistem penyanggan baut batuan (engan pengikat geser a(alah sebagai berikut 9 ". Tahap Persiapan ;ntuk (apat menentukan sistem penyanggan pa(a suatu lubang bukaan tambang bawah tanah, maka perlu (ipelajari tentang +ungsiEtujuan (ari (ibuatnya lubang bukaan tersebut, ukuran yang (iinginkan, (an bagaimana bentuk lubang bukaan yang akan (ibuat serta akti>itas penggalian lain yang ber(ekatan (engan lubang bukaan yang akan (ibuat. 8. Tahap Penyeli(ikan pen(ahuluan Tahap penyeli(ikan pen(ahuluan (imaksu(kan untuk men(apatkan (eskripsi umum (aerah yang akan (iseli(iki, meliputi pengambilan onto batuan (engan pemboran, pen(ugaan geo+isika 5bila mungkin6, pengukuran tekanan air, pengukuran permeabilitas (ari massa batuan (engan -Pie?ometer1. !. Tahap Penyeli(ikan Terini '. Pe,e,-', P')'4ee) 4'((' 9'-', -,-0 R',7',/',
Parameter yang (iperlukan untuk ranangan sistem penyanggaan antara lain a(alah bobot isi,mo(ulus elastik, koe+isien Poisson, kuat tekan uniaksial, kuat geser, kohesi, su(ut geser (alam, tegangan in situ (an beberapa parameter lain, seperti ke(u(ukan umum arah bi(ang kekar, (ata spasi bi(ang kekar, kon(isi air tanah pa(a ke(alaman tertentu (an 0HD untuk tiap ke(alaman. 9. Pe,e,-', R',7',/', Pe,8',//' Y',/ 3+e)l-0',
Penentuan 0anangan penyangga
(apat (ilakukan melalui analisa
kemantapan struktural, analisis empirik maupun analisis numerik. /nalisa yang akan (igunakan pa(a tulisan ini a(alah analisis empirik.Setelah semua (ata yang (iperlukan (iperoleh maka (apat (itentukan panjang maupun jumlah baut batuan yang (ibutuhkan untuk perkuatan suatu lubang bukaan
G. JADWAL KEGIATAN PENELITIAN N*
Ke/+'',
J-,+
!!& J-l+
A/-(-(
" 8 ! & '
Stu(i Citeratur 3rientasi Capangan Pengambilan Data Pengolahan Data Penyusunan Dra+t
1
5
6
1
5
6
1
5
6
H. RENCANA DAFTAR PUSTAKA
". *ieniawskiG 4T, -0ok Mehanis Design in Mining an( Tunnelling1 The Pensyl>ania ;ni>ersity. /. /. *alkema, *oston "%$& 8. *rown B.T. - 0ok 2harateri?ation Testing an( Monitoring1, IS0M Suggeste( Metho(1, Pergamon Press, 2opyright, "%$". !. Irwan(y /ri+, Ma(e /stawa 0ai, -3rientasi sistem Penyanggaan Dengan *aut *atuan 50ok *olting (an Permasalahannya, Cembaga Pengab(ian Masyarakat (an :urusan teknik Pertambangan IT*, *an(ung "%%8. &. Ma(e /stawa 0ai,1 Mekanika *atuan1, Caboratorium @eoteknik Pusat /ntar ;ni>ersitas ) Ilmu 0ekayasa, Institut Teknologi *an(ung, "%$$ '. Stillborg *, -Pro+essional ;sers 7an(book +or 0ok *olting1, Trans. Teh. Publiation, "%$# I. RENCANA DAFTAR ISI
=/T/ PBN@/NT/0 0IN@=/S/N D/T/0 ISI D/T/0 C/MPI0/N D/T/0 @/M*/0 D/T/0 T/*BC */* I.
PBND/7;C;/N ".". Catar *elakang ".8. Tujuan ".!. Permasalahan ".&. Meto(e Penelitian ".'. 7asil yang (iharapkan
II.
TIN:/;/N ;M;M D/B0/7 PBNBCITI/N
8." 8.8
8.! 8.& 8.' III.
Cokasi (an =esampaian (aerah =ea(aan @eologi 8.8." Citologi 8.8.8 Struktur @eologi Iklim Tinjauan Singkat PT. reeport In(onesia 2ompany Interme(iet 3re 4one 5I.3.46
TIN:/;/N TB=NIS SISTBM PBNY/N@@//N DBN@/N */;T */T;/N !."
!.8
!.!
;mum !."." aktor Pemilihan *aut *atuan Sebagai Penyangga !.8.8 ungsi baut *atuan !.8.! :enis *aut *atuan !.8.& Syarat Pengikatan (engan *aut *atuan !.8.' Perlengkapan Penunjang *aut *atuan Dengan Pengikat @eser !.8." Pemilihan *aut *atuan Dengan Pengikat @eser !.8.8 *aut *atuan Pengikat @eser (engan -Split Set1 !.8.! *aut *atuan Pengikat @eser (engan -SwelleA !.8.& Pemasangan *aut *atuan Pemantauan 5Monitoring6
IJ.
SISTBM PBNY/N@@//N DBN@/N */;T */T;/N P/D/ C;*/N@ *;=//N T/M*/N@ */W/7 T/N/7 I.3.4 PT. 0BBP30T IND3NBSI/ 23MP/NY &." Cokasi Pengamatan &.8 Penjangkaran Dengan *aut *atuan &.! =emampuan *aut *atuan &.& Penilaian Penyanggaan *aut *atuan (engan -rition /nhore( 0ok *olt1 &.' :umlah *aut *atuan yang (i *utuhkan
J.
PBM*/7/S/N
JI.
=BSIMP;C/N D/N S/0/N JI." JI.8
=esimpulan Saran
D/T/0 P;ST/=/ C/MPI0/N
