BAB I PENDAHULUAN
A. JUDUL SKRIPSI ANALISIS
BIDANG
KETIDAKMENERUSAN
MENGANTISIPASI TERJADINYA KELONGSORAN BAJI
UNTUK PADA
LUBANG BUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH DI D.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL Massa batuan berbeda dengan kebanyakan material teknik. Massa batuan bersifat anisotrop dan tidak menerus (diskontinu). Hal-hal yang membuat massa batuan anisotrop adalah karena terdapatnya bidang-bidang ketidakmenerusan (plane of discontinuities) dalam massa batuan. Bidang-bidang diskontinu akan menyebabkan distribusi tegangan dalam massa batuan tidak diteruskan/terdistribusi secara merata ke segala arah, dan secara keseluruhan sifat-sifat elastis batuan berubah. Penggalian untuk pembuatan terowongan mengakibatkan keseimbangan massa batuan terganggu, sehingga batuan disekitar penggalian tersebut akan runtuh apabila batuan itu tidak mampu menyangga bebannya sendiri. Keruntuhan terowongan ini bisa diakibatkan karena adanya bidang-bidang diskontinuitas yang ada di sekitar terowongan, sebab pada dasarnya bidang-bidang diskontinuitas
adalah bidang-bidang lemah. Keruntuhan yang terjadi akibat dari adanya bidang diskontinuitas adalah runtuhan/longsoran baji (wedge failure). Dari penjelasan di atas maka perlu adanya suatu analisis tentang bidang ketidakmenerusan yang nantinya bertujuan untuk mengetahui kemungkinan terjadinya kelongsoran baji dan cara penanganannya. Untuk melakukan penelitian ini peneliti akan menggunakan program komputer (software) untuk mempermudah serta menjamin keakuratan dan ketelitian dari hasil yang akan didapat. Adapun program yang akan dipakai yaitu : 1. CLASSEX : untuk pengklasifikasian masa batuan dengan metode RMR. 2. DIPS dan ROCKWORK ’99 : untuk analisa bidang ketidakmenerusan. 3. UNWEDGE : untuk analisa karakteristik kelongsoran baji dan menentukan baut batuan yang sesuai untuk menangani longsoran yang mungkin terjadi.
C. TUJUAN PENELITIAN Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk menganalisa suatu jaringan bidang ketidakmenerusan pada suatu lubang bukaan, kemudian dari hasil analisis ini akan di dapat parameter-parameter dimana suatu daerah dalam lubang bukaan itu berpotensi mengalami kelongsoran baji yang diakibatkan oleh bidang-bidang ketidakmenerusan tadi. Penelitian ini juga akan berlanjut sampai cara penanggulangan kelongsoran baji tersebut, dalam hal ini akan dipakai sistem baut batuan (rock bolt).
D. RUMUSAN MASALAH 1. Mengetahui
seberapa
ketidakmenerusan
pada
besar suatu
pengaruhnya lubang
suatu
jaringan
bukaan terhadap
bidang
terjadinya
kelongsoran baji. 2. Menentukan daerah-daerah mana yang berpotensi terjadi suatu kelongsoran baji yang di pengaruhi oleh bidang ketidakmenerusan. 3. Mempelajari karakteristik dari kelongsoran baji yang kemungkinan terjadi untuk kemudian menentukan jenis baut batuan yang sesuai di tinjau dari segi ekonomi dan segi faktor keamanannya.
BAB II ANALISIS MASALAH
A. DASAR TEORI A.1. Bidang Ketidakmenerusan Bidang-bidang ketidakmenerusan yang akan sangat mempengaruhi dari terjadinya suatu kelongsoran baji dalam suatu lubang buakaan adalah ; kekar (joint), sesar (fault), dan perlipatan (folding). Stuktur kekar akan banyak di jumpai dalam suatu lubang bukaan, maka dari itu perlu diadakan suatu analisa untuk menentukan kedudukan/arah dari kekar tersebut. Untuk melakukan suatu analisa bidang ketidakmenerusan digunakan metoda statistik. Metoda statistik adalah suatu metode yang diterapkan untuk mendapatkan kisaran harga rata-rata atau harga maksimum dari sejumlah data acak satu jenis struktur. Dari metode ini maka dapat diketahui kecenderungankecenderungan, bentuk pola ataupun kedudukan umum dari jenis struktur yang sedang
dianalisa.
Metode
statistik
terdiri
dari
dua
metode
yang
pengelompokannya didasarkan atas banyaknya parameter yang akan diketahui harga statistiknya, yaitu : 1. Metode statistik dengan satu parameter 2. Metode statistik dengan dua parameter
A.1.2. Metode statistik dengan satu parameter Dalam metode ini parameter atau data yang diukur hanya terdiri dari satu unsur pengukuran. Jenis diagram dari metode ini adalah: 1. Diagram kipas 2. Diagram roset 3. Histogram A.1.2.1. Diagram kipas Tujuan dari pembuatan digram ini adalah untuk mengetahui arah kelurusan umum dari unsur-unsur struktur yang datanya hanya satu unsur pengukuran saja (data bearing). Data-data pengukuran dimasukkan dalam suatu tabel sehingga mempermudah dalam pembuatan diagram.
Gambar 2.1 Analisis Diagram Kipas A.1.2.2. Diagram roset Tujuan dari pembuatan diagram roset adalah untuk mengetahui arah kelurusan umum dari data-data dengan satu parameter ,misalnya bearing. Datadata bearing juga dimasukkan dalam tabel untuk pembuatan diagram roset.
Gambar 2.2 Analisis Diagram Roset A.1.2.3. Histogram Tujuan dari analisis histogram adalah untuk mengetahui arah kelurusan umum dari unsur-unsur struktur.
Gambar 2.3 Analisis Histogram
A.1.3. Metode statistik dengan dua parameter (diagram kontur) Metode ini diterapkan untuk data-data struktur yang memiliki dua unsur pengukuran seperti pada struktur garis (datanya terdiri dari Bearing dan Plunge), atau struktur bidang (datanya terdiri dari Strike dan Dip). Contoh dari metode ini adalah diagram kontur. Diagram ini pembuatannya didasarkan pada prinsipprinsip proyeksi stereografi dan proyeksi kutub. Tujuan dari diagram ini adalah untuk mendapatkan harga kerapatan (densitas) maksimum data-data yang dianalisa, sehingga dari dapat diketahui orientasi atau kedudukan umum struktur yang dianalisa.
Gambar 2.4 (a) Pengeplotan data-data pengukuran kekar tarik di atas jaring“PolarEqualAreal” (b) Menentukan pusat-pusat titik kerapatan di atas jaring “Kalsbek”
Gambar 2.5 (a) Penarikan kontur kerapatan pada diagram kontur (b) Diagram kontur yang dihasilkan A.1.4. Analisis Dengan Program DIPS dan RockWork ’99 Dengan menggunakan kedua program ini akan memudahkan dan lebih akurat dalam melakukan
analisa bidang ketidakmenerusan, serta akan
memperindah dalam penyajian hasil dari analisa. Data-data yang didapat dilapangan (berupa Strike dan Dip) kemudian di input ke dalam komputer maka akan dihasilkan gambaran hasil analisa seperti di bawah ini.
Gambar 2.6 Analisis Diagram Roset (ROCKWORK ’99)
Gambar 2.7 Analisis Histogram (ROCKWORK ’99)
EQUAL AREA LOWER HEMISPHERE
ANALISIS DATA
N
CONTOUR PLOT SCHMIDT POLE
CONCENTRATION % total per S of 1.0 % area
W
E
Minimum Contour Contour Interval Max.Concentration
= 1.5 = 1.5 = 7.08
S YUDHA
113 109
27-Nov-00
Poles Plotted Data Entries
Gambar 2.8 Analisis Diagram Kontur (DIPS) A.2. Longsoran Baji (Wedge Failure) Longsoran baji dapat terjadi pada suatu batuan jika terdapat lebih dari satu bidang lemah yang bebas dan saling berpotongan. Sudut perpotongan antara bidang lemah tersebut harus lebih besar dari sudut geser dalam batuannya. Bidang lemah ini dapat berupa bidang sesar, rekahan maupun bidang perlapisan. Cara longsor suatu baji dapat melalui salah satu atau beberapa bidang lemahnya, ataupun melalui garis perpotongan kedua bidang lemahnya. Dalam analisis dengan metode Hoek dan Brown longsoran baji dianggap hanya akan terjadi pada garis perpotongan kedua bidang lemah.
A.2.1. Analisis dengan program UNWEDGE Hasil dari analisis bidang ketidakmenerusan dari program DIPS berupa arah dari beberapa set joint atau arah umumnya, seperti pada gambar 2.9.
EQUAL AREA LOWER HEMISPHERE
N
2
MAJOR PLANES ORIENTATIONS # TREND/PLNG. 1 213/31 2 328/14 3 084/36
1
3
W
E
3 2
1
S 112 Poles Plotted 108 Data Entries
Gambar 2.9 Arah umum dari bidang ketidakmenerusan Kemudian dari ketiga set bidang ketidakmenerusan tersebut diinput kedalam program UNWEDGE , kemudian program akan menampilkan lokasi dan dimensi dari longsoran baji dari atap, lantai dan dinding (Gambar 2.10).
Gambar 2.10 Longsoran baji yang terjadi di atap,lantai dan dinding yang disebabkan karena ketiga set bidang ketidakmenerusan pada gambar 2.9 Dari keempat longsoran baji diatas juga akan menghasilkan output berupa tonase longsoran yang terjadi, arah longsoran serta faktor keamanan, seperti pada tabel I. Tabel I Karakteristik Longsoran Yang Mungkin Terjadi Wedge
Weight-tones
Failure mode
Roof wedge Side wedge 1 Side wedge 2 Floor wedge
13 3.7 3.7 43
Falls Slide on J1/J2 Slide on J3 Stable
Factor of safety 0 0.36 0.52 ~
A.2.2. Penanganan longsoran baji dengan Baut Batuan (Rock Bolt) Baut batuan dipandang sebagai suatu sistem penyangga yang mempunyai 2 misi klasik, yaitu : - Menyangga batuan yang potensial utnuk runtuh - Menahan atau bahkan menghentikan perpindahan permukaan lubang batuan Fungsi yang berhubungan dengan kedua hal ini adalah : 1. Fungsi Penahan (Suspension) 2. Fungsi Penekan 3. Fungsi Penguat (Reinforcement) Jenis baut batuan dibedakan berdasarkan cara pengikatannya ada beberapa macam, yakni: a. Baut batuan dengan cara pengikatan mekanis b. Baut batuan dengan cara pengikatan yang menggunakan zat kimia c. Baut batuan dengan cara pengikatan Geser (Friction Anchored Rock Bolt) d. Baut kabel batuan. Kelanjutan analisis longsoran baji dengan program UNWEDGE adalah penanganan longosoran tersebut. Dalam program ini dapat di simulasikan pemasangan baut batuan yang diperlukan agar lonsoran tidak terjadi. Jenis baut batuan, jumlah dan panjang juga dapat diketahui. Simulasi pemasangan baut batuan pada kelongsoran baji dapat dilihat pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Pemasangan baut batuan pada kelongsoran baji B. DATA PENDUKUNG Yang dimaksud dengan data pendukung adalah data-data yang dapat mendukung data-data dari lapangan guna menganalisa permasalahan yang ada untuk mencari alternatif penyelesaian masalah. Data pendukung dapat diambil antara lain dari data hasil pengamatan di lapangan, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan, brosur-brosur dari perusahaan, data dari instansi yang terkait dan dari literatur-literatur.
C. ANALISA PENYELESAIAN MASALAH Permasalahan yang ada di lapangan selanjutnya dipelajari dan dikaji berdasarkan data yang ada, baik data yang dikumpulkan dari hasil penyelidikan
maupun data penunjang dan didukung berbagai teori yang menunjang permasalahan tersebut, selanjutnya dicarikan alternatif penyelesaiannnya. Adapun rincian dari analisa penyelesaian masalah dalam melakukan analisis terhadap bidang ketidakmenerusan dan kelongsoran baji adalah sebagai berikut : 1. Tahap Persiapan Pada tahap ini akan dipelajari tentang fungsi/tujuan dari dibuatnya lubang bukaan tersebut, ukuran yang diinginkan, dan bagaimana bentuk lubang bukaan yang akan dibuat serta aktivitas penggalian lain yang berdekatan dengan lubang bukaan yang akan dibuat. 2. Tahap Penyelidikan Pendahuluan Tahap penyelidikan pendahuluan dimaksudkan untuk mendapatkan deskripsi umum daerah yang akan diselidiki, meliputi pengambilan conto batuan dengan pemboran, pendugaan geofisika (bila mungkin), pengukuran tekanan air, pengukuran permeabilitas dari massa batuan, dan penyelidikan terhadap keadaan geologi sekitar. 3. Tahap Penyelidikan Terinci a. Penentuan pengklasifikasian massa batuan Parameter yang diperlukan untuk pengklasifikasisan massa batuan adalah bobot isi,modulus elastik, koefisien Poisson, kuat tekan uniaksial, kuat geser, kohesi, sudut geser dalam, tegangan in situ dan beberapa parameter lain, seperti kedudukan umum arah bidang kekar, data spasi bidang kekar, kondisi air tanah pada kedalaman tertentu dan RQD untuk tiap kedalaman. Kemudian data-data tersebut di input kedalam program CLASSEX.
b. Analisis terhadap bidang ketidakmenerusan Melakukan
penyelidikan
dan
pengukuran
terhadap
bidang-bidang
ketidakmenerusan yang ada dalam suatu section lubang bukaan, bidangbidang yang diukur terutama adalah struktur kekar. Setelah semua data kekar didapat kemudian di input kedalam program DIPS dan ROCKWORK ’99 untuk mengetahui arah umum dari kekar tersebut. c. Analisis terhadap kelongsoran baji dan cara penanganannya Setelah data arah umum dari bidang ketidakmenerusan didapat dari program DIPS, kemudian di input kedalam program UNWEDGE untuk mengetahui kemungkinan longsoran baji yang terjadi serta menganalisa kemungkinan tersebut. Yang terahkir yaitu menentukan jenis baut batuan yang sesuai untuk menghindari kelongsoran baji tersebut.
BAB III PENELITIAN DI LAPANGAN
A. METODOLOGI PENELITIAN Didalam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan antara teori dengan data-data lapangan,sehingga dari keduanya didapat pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pekerjaan penelitian yaitu : 1. Study literatur, brosur-brosur, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan. 2. Pengamatan langsung di lapangan, dilakukan dengan cara peninjauan lapangan untuk melakukan pengamatan langsung terhadap semua kegiatan di daerah yang akan diteliti 3. Pengambilan Data, dengan pengukuran langsung di lapangan maupun penelitian di laboratorium. 4. Akuisisi Data a. Pengelompokan data b. Jumlah data c. Uji realitas 5. Pengolahan data 6. Analisis hasil Pengolahan data 7. Kesimpulan
B. JADWAL KEGIATAN PENELITIAN
Rencana Kegiatan Studi Literatur Penyelidikan Geologi lokal Pengumpulan data untuk pengklasifikasian massa batuan Pengukuran data bidang ketidakmenerusan Analisis bidang ketidakmenerusan terhadap kelongoran baji Penyusunan Laporan Penelitian
Minggu
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
C. RENCANA DAFTAR PUSTAKA 1. Bickel, John., Kuesel, T., King, E.H., “Tunnel Engineering Handbook”, Chapman & Hall,Dep. BC., 2nd edition, New York, 1996. 2. Hoek, E, Kaiser, P.K, Bawden, W.F., “Support of Underground Excavations in Hard Rock”., A.A. Balkema, Rotterdam, Brookfield, 1995. 3. Kem Mc Clay, “The Mapping of Geological Structures”, John Willey & Sonss,Inc, New York, 1987. 4. Prastitho Bambang, Hendaryono, “Geologi Struktur”, Petunjuk Praktikum, UPN “Veteran” Yogyakarta,1999.
RENCANA DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR RINGKASAN DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN BAB I. PENDAHULUAN II. TINJAUAN UMUM DAERAH PENELITIAN A. LOKASI DAN KESAMPAIAN DAERAH B. KEADAAN GEOLOGI C. IKLIM D. TINJAUAN SINGKAT PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY E. DEEP ORE ZONE (D.O.Z) III. PENGKLASIFIKASIAN MASSA BATUAN A.
MASSA BATUAN
B. PRINSIP KLASIFIKASI MASSA BATUAN IV. ANALISIS BIDANG KETIDAKMENERUSAN A. METODE ANALISIS B. ARAH UMUM DARI BIDANG KETIDAKMENERUSAN V. ANALISIS KELONGSORAN BAJI A. PARAMETER KELONGSORAN BAJI B. PENCEGAHAN KELONGSORAN BAJI
VI. PEMBAHASAN A. DAERAH-DAERAH RAWAN TERJADI KELONGSORAN BAJI B. PENGGUNAAN ROCK BOLT VII. KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ANALISIS BIDANG KETIDAKMENERUSAN UNTUK MENGANTISIPASI TERJADINYA KELONGSORAN BAJI PADA LUBANG BUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH DI D.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY
PROPOSAL TUGAS AKHIR Dibuat untuk memenuhi persyaratan dalam pelaksanaan kerja praktek lapangan
Oleh : YUDHA EKO MURWANTO 97050/TA
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2001
ANALISIS BIDANG KETIDAKMENERUSAN UNTUK MENGANTISIPASI TERJADINYA KELONGSORAN BAJI PADA LUBANG BUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH DI D.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Oleh : YUDHA EKO MURWANTO 97050/TA
Disetujui oleh : Dosen wali
(Ir. Indah Setyowati, MT)
Pembimbing I
(
)
