BAB 3 Dasar Teori

BAB 3 DASAR TEORI

3.1

Penambangan Batubara Secara Terbuka

Pertambangan adalah sebagian atau seluruh tahapan kegiatan dalam rangka penelitian, pengelolaan dan pengusahaan mineral atau batubara yang meliputi

penyelidikan umum, eksplorasi, studi

kelayakan, konstruksi,

penambangan, pengolahan dan pemurnian, pengangkutan dan penjualan, serta kegiatan pascatambang (Undang-Undang Tahun

2009

Republik

Indonesia

Nomor

4

Tentang Pertambangan Mineral Dan Batubara). Sedangkan

pertambangan Batubara adalah pertambangan endapan karbon yang terdapat di dalam bumi, termasuk bitumen padat, gambut, dan batuan aspal. Kegiatan penambangan senditri adalah bagian kegiatan usaha pertambangan untuk memproduksi mineral dan/atau batubara dan mineral ikutannya. Penambangan batubara dilakukan dengan metode tambang terbuka, terlebih setelah digunakanannya alat-alat mekanis yang memiliki kapasitas muat dan angkut yang lebih besar untuk membuang lapisan tanah penutup batubara (Sukandarrumidi, 1995). Selain itu, dengan metode penambangan batubara secara terbuka, mineable reserves yang diperoleh sebesar 85%, sedang dengan metode tambang bawah tanah paling besar hanya 50% saja. Kelebihan tambang terbuka dibandingkan dengan metode tambang bawah tanah adalah (Sukandarrumidi, 1995): 1.

Relatif lebih aman

2.

Relatif lebih sederhana

3.

Mudah pengawasannya.

4.

Udara yang tersedia lebih banyak. Sedangkan kekurangan metode tambang terbuka :

1.

Timbul

masalah

dalam

mencari

tempat

pembuangan

tanah

yang

jumlahnya cukup banyak. 2.

Pertimbangan ekonomis antara biaya pembuangan batuan penutup dengan biaya pengambilan batubara.

3.

Pencemaran lingkungan lebih besar daripada metode met ode tambang bawah tanah.

22

Universitas Sriwijaya

23

Metode penambangan batubara sangat tergantung pada (Sukandarrumidi, 1995): 1.

Keadaan geologi daerah antara lain sifat lapisan batuan penutup, batuan lantai batubara dan struktur geologi.

2.

Keadaan lapisan batubaradan bentuk deposit. Pada dasarnya dikenal dua cara penambangan batubara yaitu :

1.

Cara tambang dalam, dilakukan pertama-tama dengan jalan membuat lubang persiapan baik berupa lubang sumuran ataupun berupa lubang mendatar atau menurun menuju ke lapisan batubara yang akan ditambang. Selanjutnya dibuat lubang bukaan pada lapisan batubaranya sendiri. Cara penambangnnya dapat dilakukan :

a.

Secara manual, yaitu menggunakan banyak alat yang memakai kekuatan tenaga manusia.

b.

Secara

mekanis,

yaitu

mempergunakan

alat

sederhana

sampai

menggunakan sistem elektronis dengan pengendalian jarak jauh. 2.

Cara tambang terbuka, dilakukan pertama-tama dengan mengupas tanah penutup. Pada saat ini metode penambangan mana yang akan digunakan dipilih dan kemungkinan mendapatkan peralatan tidak mengalami masalah. Peralatan yang ada sekarang dapat dimodifikasikan sehingga berfungsi ganda . Perlu diketahui pula bahwa berbagai jenis batubara memerlukan jenis dan peralatan yang berbeda pula. Mesin-mesin tambang modern sudah dapat digunakan untuk pekaerjaan kegiatan penambangan dengan jangkauan kerja yang lebih luas dan mampu melaksanakan berbagai macam pekerjaan tanpa perlu dilakukan perubahan atau modifikasi yang besar.

3.2

Metode Penambangan Batubara Secara Terbuka

Tipe penambangan batubara dengan metode tambang terbuka tergantung pada letak, kemiringan lapisan dalam satu cadangan. Beberapa ti pe penambangan batubara dengan metode tambang terbuka adalah (Sukandarrumidi, 1995) :

3.2.1 3.2.1 Ope Open Pi t Mi ning


24

Open pit mining adalah metode penambangan secara terbuka dalam pengertian umum. Apabila hal ini diterapkan pada endapan batubara dilakukan dengan membuang lapisan tanah penutup sehingga lapisan batubaranya tersingkap dan

selanjutnya

siap

untuk

diekstraksi.

Dalam

memilih

peralatan perlu dipertimbangkan : 1.

Kemiringan Lapisan

2.

Masa Operasi Batubara Penambangan open pit biasanya dilakukan pada endapan batubara yang

mempunyai lapisan tebal/dalam dan dilakukan dengan menggunakan beberapa bench (Gambar 3.1).

Gambar 3.1 Open Pit Mining

3.2.2 Stripping Mining

Stripping mine merupakan metode tambang terbuka yang diterapkan pada endapan batubara yang lapisannya datar dekat dengan permukaan tanah atau endapan batubara yang horizontal (Gambar 3.2). Alat yang digunakan dapat berupa alat yang sifatnya mobile atau alat penggalian yang dapat membuang sendiri.


25

Gambar 3.2 Strip Mining

3.2.3 Contour Mi ning

Metode penambangan contour mining ini pada umumnya dilakukan pada endapan batubara yang berada di pegunungan atau perbukitan (Gambar 3.3). Penambangan batubara dimulai pada suatu singkapan yang terdapat dipermukaan atau crop line dan selanjutnya mengikuti garis kontur sekeliling bukit atau pegunungan tersebut. Lapisan batuan penutup batubara dibuang ke arah lereng bukit dan selanjutnya batuan yang telah tersingkap diambil dan diangkut. Batas ekonomis metode ini ditentukan oleh beberapa variabel antara lain: 1.

Kualitas

2.

Sifat dan keadaan lapisan tanah penutup

3.

Kemampuan peralatan yang digunakan

4.

Persyaratan reklamasi.


26

Gambar 3.3 Contour Mining

3.2.4 Area Mining

Metode ini diterapkan untuk menambang endapan batubara yang dekat permukaan pada daerah mendatar sampai agak landau. Penambangannya dimulai dari singkapan batubara yang mempunyai lapisan dan tanah penutup yang dangkal, dilanjutkan ke yang lebih tebal sampai batas pit. Terdapat tiga cara penambangan area mining , antara lain conventional area mining , area mining with stripping shovel dan block area mining .

Gambar 3.4 Area Mining

3.3

Tahapan Kegiatan Penambangan Batubara


27

Kegiatan penambangan batubara terdapat beberapa tahapan yang dilakukan agar proses penambangan dapat berjalan secara efektif dan efisien, sehingga nantinya target produksi dari suatu perusahaan dapat tercapai. Tahapan ini mempunyai tujuan tersendiri dan akan saling berhubungan langsung dengan tahapan lainnya. Adapun tahapan kegiatan penambangan tersebut adalah sebagai berikut : 3.3.1 Pembersihan lahan ( Land clearing )

Menurut

Rochmanhadi

(1982),

Land

clearing

bertujuan

untuk

membersihkan area penambangan dari tumbuhan semak belukar dan pohon . Kegiatan land clearing bertujuan membersihkan semak-semak, pohon-pohon, dan menyingkirkan material yang menghalangi kegiatan penambangan. Pekerjaan ini dilakukan

bertahap

sesuai

dengan

arah

kemajuan

penambangan

yang

direncanakan. Pada kegiatan ini jenis tanaman dan keadaan di lokasi penambangan harus diketahui terlebih dahulu, sehingga dapat diketahui alat apa yang akan digunakan. Pada umumnya alat yang digunakan yaitu bulldozer dan excavator. Variabel yang mempengaruhi aktivitas land clearing : 1)

Pepohonan yang tumbuh

2)

Kondisi dan daya dukung tanah

3)

Topografi

4)

Hujan dan perubahan cuaca

3.3.2 Penggalian Top Soil

Penggalian tanah pucuk ini dilakukan terlebih dulu dan ditempatkan terpisah terhadap batuan

penutup (overburden), agar pada saat pelaksanaan

reklamasi dapat dimanfaatkan kembali. Penggalian top soil ini dilakukan sampai pada batas lapisan subsoil , yaitu pada kedalaman dimana telah sampai di lapisan batuan penutup. Kegiatan penggalian top soil tersebut dinamakan stripping . Kegiatan penggalian tanah pucuk ini terjadi jika lahan yang digali masih berupa rona awal yang asli (belum pernah digali/tambang). Tanah pucuk yang telah tergali selanjutnya di timbun dan dikumpulkan pada lokasi tertentu yang dikenal dengan istilah Top Soil Bank . Untuk selanjutnya tanah pucuk yang terkumpul di top soil bank pada saatnya nanti akan dipergunakan sebagai pelapis


28

teratas pada lahan disposal yang telah berakhir dan memasuki tahapan program reklamasi.

Penggalian

atau

pemisahan

tanah

pucuk

dilakukan

dengan

menggunakan bulldozer , excavator , dan truck. Tanah pucuk yang telah ditimbun pada lokasi khusus pada saat diperlukan akan dihamparkan kembali diatas tanah timbunan yang bersifat permanen. Tujuan penanganan tanah pucuk tersebut adalah untuk menjaga agar tidak tercampur dengan tanah lain, agar unsur hara tidak mati, dan tanah pucuk tidak tererosi.

Gambar 3.5 Penggalian top soil

3.3.3 Penggalian Tanah Penutup ( Stripping Overburden)

Pembongkaran lapisan tanah penutup bertujuan untuk membuang tanah penutup (overburden) agar endapan atau bahan galian mudah di dapat atau mudah di tambang. Pengertian penggalian lapisan tanah penutup adalah pemindahan suatu lapisan tanah atau batuan yang berada diatas cadangan bahan galian agar bahan galian tersebut dapat diambil. Kegiatan penggalian tanah penutup mutlak harus dilaksanakan pada kegiatan penambangan terutama yang menggunakan metode tambang terbuka. Menurut Tenrianjeng (2003), karena perbedaan kekerasan dari material yang akan digali sangat bervariasi maka sering dilakukan pengelompokan sebagai berikut:


29

1)

Lunak ( soft ) atau mudah digali (easy digging ), misalnya: tanah atas atau top soil , pasir ( sand ), lempung pasiran ( sandy clay), dan pasir lempungan (clayed sand ).

2)

Agak keras (medium hard digging ), misalnya: tanah liat atau lempung (clay) yang basah dan lengket dan batuan yang sudah lapuk (wheathered rock ).

3)

Sukar digali atau keras (hard digging ) misalnya: batu sabak ( slate), material yang kompak (compacted material ), batuan sedimen ( sedimentary rock ), konglomerat (conglomerat ), dan breksi (breccia).

4)

Sangat sukar digali atau sangat keras (very hard digging ) atau batuan segar ( fresh rock ) yang memerlukan pemboran dan peledakan sebelum dapat digali, misalnya: batuan beku segar ( fresh igneous rock ) dan batuan malihan segar ( fresh metamorfic rock ).

3.3.4 Penambangan Batubara ( Coal Getting)

Coal getting merupakan kegiatan penggalian batubara yang sudah tersingkap setelah tanah penutupnya dibuang. Kegiatan ini dilakukan dengan menggunakan alat gali dan muat. Sebelum dilakukan coal getting , terlebih dahulu dilakukan kegiatan coal cleaning . Maksud dari kegiatan coal cleaning ini adalah untuk membersihkan pengotor yang berasal dari permukaan batubara ( coal face) yang berupa material sisa tanah penutup yang masih tertinggal sedikit, serta pengotor lain yang berupa agen pengendapan (air permukaan, air hujan, longsoran) seperti pack atau clay. Untuk lapisan batubara yang keras, maka terlebih dahulu dilakukan penggaruan. Batubara yang sudah digali kemudian langsung di muat ke alat angkut.


30

Gambar 3.6 Penggalian Tanah Penutup

3.3.5 Penggaruan ( Ripping )

Ripping atau menggaru adalah metoda untuk memecah batubara dengan menggunakan Bulldozer yang dilengkapi oleh ripper . Ripping dilakukan apabila kondisi batubara keras dan tidak bisa digali langsung. Ripping hanya sekedar membantu membongkar batubara dan untuk proses loading tetap menggunakan excavator . Kemampugaruan (rippability) merupakan suatu ukuran apakah suatu massa batuan mudah digaru, sulit digaru atau bahkan tidak dapat digaru (Noviyanti, 2003). Mudah atau sukarnya batuan untuk diripping didasarkan atas sifat geologi dan geoteknik dari batuan tersebut dan untuk mengetahuinya, maka perlu dilkukan uji lapangan baik data struktur , pelapukan dan air tanah. Hal ini juga dapat menentukan apakah penggalian batubara menggunakan proses rripping untuk batubara yang dapat digaru atau blasting jika batuan sukar untuk di garu.

Gambar 3.7 Ripping


31

3.3.6 Penggalian Batubara ( Digging Coal )

Batubara dipecah atau diberai maka selanjutnya dilakukan penggalian batubara dengan menggunakan Excavator Backhoe. Pekerjaan penggalian batubara ini menggunakan peralatan berupa Bulldozer yang dilengkapi alat garu. Setelah batubara dibongkar, kemudian batubara dikumpulkan dengan Dozer yang memiliki blade. Batubara selanjutnya dimuat dengan menggunakan Excavator Backhoe untuk dimasukkan kedalam alat angkut Dump Truck diangkut ke Temporary Stockpile atau Dump Hopper. Menjaga lokasi bukaan tambang batubara agar tetap kering maka di sekeliling dari lantai bukaan tambang dibuatkan saluran/parit keliling dan sumur {sump) untuk menampung air tirisan tambang dan ditampung di settling pond yang telah disediakan atau dapat memanfaatkan lubang bekas bukaantambang yang belum ditutup. Sedangkan untuk menghindari air run off dari tanah penutup di atasnya, maka tiap jenjang dan lereng tanah penutup dibuat saluran drainase.

Gambar 3.8 Digging Coal

3.3.7 Pemuatan dan Pengangkutan Batubara

Loading merupakan proses pemuatan material hasil galian oleh alat muat (loading equipment ) seperti powershovel , backhoe, dragline, yang dimuatkan pada alat angkut (hauling equipment ). Ukuran dan tipe dari alat muat yang dipakai harus sesuai dengan kondisi lapangan dan keadaan alat angkutnya (Indonesianto,


32

2005). Pola pemuatan yang digunakan pada tambang terbuka tergantung pada kondisi lapangan operasi penggalian serta alat mekanis yang digunakan dengan asumsi bahwa setiap alat angkut yang datang, mangkuk ( bucket ) alat gali muat sudah terisi penuh dan siap ditumpahkan. Setelah alat angkut terisi penuh segera berjalan dan dilanjutkan dengan alat angkut lainnya sehingga tidak terjadi waktu tunggu pada alat angkut maupun alat gali-muatnya.

3.3.8 Penimbunan (Dumping)

Tanah penutup maupun tanah pucuk yang sebelumnya disimpan di tempat penyimpanan sementara akan diangkut kembali ke daerah yang telah tertambang (mined out ). Kegiatan ini dimaksudkan agar pit bekas tambang tidak meninggalkan lubang yang besar dan digunakan untuk rehabilitasi lahan pasca tambang backfilling atau dumping . Pada kegiatan penimbunan ini, material overburden dibagi menjadi dua jenis, yaitu : 1.

Material Non

Acid

Forming

(NAF),

yaitu

material

yang

tidak

berpotensiuntuk membentuk air asam bila terjadi kontak dengan air hujan. 2.

Material Potentially Acid Forming (PAF), yaitu material yang berpotensi untuk membentuk air asam bila terjadi kontak dengan air hujan. Proses penimbunannya, material PAF dibungkus dengan material NAF

sehingga berbentuk seperti kapsul. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya kontak material PAF dengan air hujan, sehingga pencemaran tanah dan lingkungan akibat air asam dapat dihindari. Menurut Indonesianto (2005), dumping merupakan kegiatan penimbunan material yang dipengaruhi oleh kondisi tempat penimbunan, mudah atau tidaknya manuver alat angkut tersebut selama melakukan penimbunan (Indonesianto, 2005). Tanah penutup maupun tanah pucuk yang sebelumnya disimpan di tempat penyimpanan sementara akan diangkut kembali ke d aerah yang telah tertambang (mined out ). Kegiatan ini dimaksudkan agar pit bekas tambang tidak meninggalkan lubang yang besar dan digunakan untuk rehabilitasi lahan pasca tambang Backfilling atau dumping adalah Menurut Indonesianto (2005), dumping merupakan kegiatan penimbunan material yang dipengaruhi oleh kondisi tempat


33

penimbunan, mudah atau tidaknya manuver alat angkut tersebut selama melakukan penimbunan (Indonesianto (2005).

3.4

Peralatan Mekanis

Penggunaan alat mekanis yang kurang tepat dengan kondisi dan situasi di lapangan akan berpengaruh pada rendahnya tingkat produksi batubara, tidak tercapainya jadwal dan target produksi yang telah ditentukan. Oleh karena itu, sebaiknya dipahami terlebih dahulu fungsi dan aplikasi dari masing masing alat mekanis sebelum menentukan alat yang akan digunakan. Terdapat bermacammacam alat berat yang sering digunakan untuk pekerjaan pemindahan tanah (earth moving ) dan batubara, khususnya dalam kegiatan pertambangan, namun berikut ini hanya akan dibahas mengenai jenis-jenis alat berat yang digunakan oleh PT. Bukit Asam (Persero), Tbk. untuk menjalankan aktivitas pertambangan di PT. Bukit Asam (Persero), Tbk. Peralatan mekanis yang digunakan pada operasi penambangan antara lain :

3.4.1 Bulldozer

Bulldozer merupakan alat berat yang memiliki kemampuan untuk mendorong dan merupakan alat mekanis yang paling umum digunakan, dapat juga dikategorikan sebagai alat gali-angkut jarak pendek (Andi Tenrisukki Tenriajeng, 2003). Bulldozer dirancang sebagai alat mekanis yang menggunakan tractor sebagai penggerak utamanya ( prime mover ) yang dilengkapi dengan bulldozer attachment yang berbentuk blade (Yanto Indonesianto, 2005). Bila ditinjau dari roda penggeraknya ,maka terbagi menjadi dua jenis,yaitu : 1.

Rubber Tired Bulldozer yang menggunakan roda penggerak karet ( rubber tired ), jenis ini memiliki gerakan lebih lincah dan gesit, namun bulldozer jenis ini hanya cocok untuk daerah kerja yang kering dan landasan yang keras.

2.

Crawler Tired


34

Bulldozer dengan roda penggerak rantai (crawler tired ). Bulldozer jenis ini memiliki gerakan lambat namun daya gusurnya meyakinkan dan dapat bekerja pada daerah yang kering maupun basah. Hal ini dikarenakan roda penggeraknya mampu mencengkeram landasan kerjanya sehingga tidak mudah selip. Pada proyek-proyek konstruksi, terutama proyek yang ada hubungannya dengan pemindahan tanah (earth moving ), bulldozer digunakan pada pelaksanaan pekerjaan sebagai berikut: 1.

Pembersihan medan dari kayu-kayuan, pokok-pokok/tonggak-tonggak pohon dan bebatuan.

2.

Pembukaan jalan kerja di pegunungan maupun di daerah berbatu-batu.

3.

Memindahkan tanah hingga jaraknya hingga kurang lebih 100 m.

4.

Menghampar tanah isian ( fills).

5.

Pembersihan medan.

6.

Pemeliharaan jalan kerja.

7.

Menyiapkan bahan-bahan dari soil borrow pit (tempat pengambilan bahan).

Gambar 3.9 Bulldozer

3.4.2 Back Hoe


35

Back hoe merupakan alat penggali yang digunakan untuk menggali tanah atau batubara. back hoe memiliki medan kerja yang lebih rendah dari posisi alat. Back hoe melakukan cara penggalian dari atas ke bawah. Gerakan bucket dari back hoe pada saat menggali arahnya adalah kearah badan back hoe itu sendiri (Yanto Indonesianto, 2005). Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan back hoe adalah dalam hal kapasitas bucket -nya, kondisi kerja, bisa menggali pada daerah yang lunak sampai keras, tetapi bukan tanah asli berupa batuan keras (Andi Tenrisukki Tenriajeng, 2003). Bila batuan keras perlu dilakukan ripping atau blasting terlebih dahulu.

Gambar 3.10 Backhoe

3.4.3 Dump Tr uck

Dump Truck merupakan alat angkut yang sering digunakan karena lebih fleksibel, artinya dapat dipakai untuk mengangkut bermacam-macam material seperti tanah, batuan, batubara atau endapan bijih. Dump truck digunakan untuk memindahkan material pada jarak menengah sampai jarak jauh, yaitu 500 meter atau lebih (Andi Tenrisukki Tenriajeng, 2003). Karena kecepatannya yang tinggi (kondisi jalan bagus), maka dump truck memiliki mobilitas tinggi sehingga ongkos angkut per-ton material rendah. Muatannya diisikan oleh alat pemuat seperti shovel atau backhoe, sedangkan untuk membongkar muatannya, alat ini dapat bekerja sendiri. Kapasitas truck yang dipilih harus berimbang dengan alat pemuatnya (loader ), jika perbandingan ini kurang proporsional, maka ada kemungkinan loader ini banyak menunggu atau sebaliknya.


36

Gambar 3.11 Dumptruck

Dump truck dapat digolongkan berdasarkan tenaga penggerak dan cara dumping , yaitu: 1)

Berdasarkan tenaga penggerak

a.

Front wheel drive (tenaga penggerak pada roda depan), lambat dan ban cepat aus.

b.

Rear wheel drive (tenaga penggerak pada roda belakang), merupakan tipe yang paling umum digunakan.

c.

Four wheel drive, tenaga penggerak pada roda depan dan belakang.

d.

Double rear wheel drive, tenaga penggerak pada dua pasang roda belakang .

2)

Berdasarkan cara dumping

a.

End dump, mengosongkan muatan ke belakang.

b.

Side dump, mengosongkan muatan ke samping.

c.

Bottom dump, mengosongkan muatan ke bawah. Badan dump truck terbuat dari baja yang kuat dengan kapasitas antara lima

sampai 40 ton. Pemilihan dump truck tergantung pada keadaan tempat kerja dan letak tempat pembuangan material. Pemilihan dump truck agak sukar, tetapi batas standar kapasitas minimum dari dump truck kira-kira empat sampai lima kali kapasitas alat penggalinya.


37

3.4.4 Ripper

Ripper adalah alat garu berfungsi untuk membantu bulldozer dalam mengatasi batu-batu yang keras. Bulldozer yang bekerja sendiri tanpa dibantu oleh ripper dalam menghadapi batu-batu yang keras, hasil kerjanya tidak semaksimal seperti kalau dibantu dengan ripper . Kekuatan ripper tergantung pada kemampuan gigi-giginya untuk masuk ke dalam tanah dan kekuatan bulldozer yang digunakan sebagai

mesin penarik

ripper itu sendiri. Gigi ripper dapat

dinaik-turunkan sesuai dengan kedalaman penggalian yang dikehendaki dan kondisi material yang akan digaru.

Gambar 3.12 Ripper

3.4.5 Grader

Grader adalat alat yang biasa digunakan sebagai penunjang aktivitas penambangan yang dilengkapi dengan blade (Gambar 3.7). Alat ini digunakan untuk pekerjaan pemeliharaan karena hasil galian tanah dari blade-nya yang sedikit sehingga cocok untuk pekerjaan pemerataan jalan. Grader dapat dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan tenaga penggeraknya, yaitu:


38

1.

Tower Grader Tower Grader membutuhkan alat penarik seperti traktor atau bulldozer .

2.

Motor Grader Berbeda dengan tower grader , motor grader mempunyai tenaga penggerak sendiri. Jenis motor grader dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

a.

Straight motor grader adalah tipe yang paling sederhana, kerangka bagian depan menjadi satu dengan bagian belakang, sehingga dalam operasinya tidak luwes.

b.

Articulated motor grader mempunyai kerangka bagian depan dan roda-roda depannya dapat digerak-gerakkan, atau terpisah dengan kerangka bagian belakang; dalam operasionalnya tipe ini lebih luwes dan punya jari-jari perputaran yang lebih kecil dari tipe straight motor grader .

c.

Crab type motor grader hampir sama dengan tipe articulated , tetapi rodaroda bagian belakang berotasi sendiri-sendiri, sehingga memungkinkan melakukan gerakan yang lebih bervariasi, jenis ini sangat cocok untuk daerah yang masih belum rata.

Gambar 3.13 Grader 3.5

Produktivitas Alat

Perhitungan produktivitas alat terdapat 2 macam kemampuan alat yaitu kemampuan alat secara teoritis dan kemampuan alat secara nyata. Produksi teoritis alat merupakan hasil terbaik secara perhitungan yang dapat dicapai suatu


39

hubungan kerja alat selama waktu operasi tersedia dengan memperhitungkan faktor koreksi yang ada. Perhitungan kemampuan peralatan mekanis dimaksudkan untuk menentukan jam operasi alat guna mencapai target produksi yang direncanakan. Dengan mengetahui jumlah jam operasi alat dapat ditentukan biaya operasi yang harus dikeluarkan. Menurut Rochmanhadi (2003) produktivitas adalah laju material yang dapat dipindahkan atau dialirkan persatuan waktu (biasanya per jam). Pemindahan material dihitung berdasarkan volume (m 3 atau cuyd), sedangkan pada batubara biasanya kapasitas produksi dalam ton. Dalam perhitungannya, jumlah material umumnya dinyatakan dalam volume aslinya di tempat atau bank (insitu), walaupun yang diangkut atau dimuat sebenarnya adalah material lepas (loose). Menurut Permana (2011), Kemampuan produktivitas alat gali muat merupakan besarnya produktivitas yang terpenuhi secara real oleh alat gali muat berdasarkan pada kondisi yang dapat dicapai . Kapasitas alat adalah jumlah material yang dapat diisi, dimuat atau diangkut oleh suatu alat. Pabrik pembuatan alat akan memberikan spesifikasi unit alat termasuk kapasitas teoritisnya. Kapasitas alat berkaitan erat dengan jenis material yang diisi, dimuat dan diangkut, baik berupa tanah maupun batu lepas, hal ini disebabkan setiap material memiliki sifat pengembangan material yang berbeda-beda. Perhitungan untuk pengembangan material dapat dilihat dibawah ini I = (Vinsitu / Vloose) x 100 %

............................................................... (3.1)

Keterangan: I

= swell factor (%)

Vinsitu

= Volume material insitu (BCM)

Vloose

= Volume material loose (LCM)

3.6

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Produktivitas

Faktor untuk memperikirakan dengan teliti produksi peralatan yang digunakan baik untuk alat gali muat, maupun alat angkut harus angkut harus diperhatikan factor-faktor yang langsung mempengaruhi hasil kerja alat-alat tersebut. Adapun Faktor-faktor yang mempengaruhi terhadap kemampuan produksi alat muat dan alat angkut antara lain: sifat material, kapasitas alat, lokasi


40

kerja, waktu edar (cycle time) alat muat dan alat angkut, effisiensi kerja, dan cuaca.

3.6.1 Sifat Material

Jenis material yang akan digali bervariasi tergantung dari sifat material itu sendiri, jenis materialnya diataranya: 1)

Material yang sangat mudah digali (sangat lunak)

a.

Material yang mengandung sedikit air, misalnya pasir, tanah biasa, kerikil, campuran pasir dengan tanah biasa.

b.

Material yang banyak mengandung air, misalnya pasir lempungan, lempung pasiran, lumpur dan pasir yang banyak mengandung air.

2)

Material yang lebih keras (lunak) Misalnya tanah biasa yang bercampur kerikil, pasir yang bercampur dengan kerikil, pasir yang kasar.

3)

Material yang setengah keras (sedang) Misalnya batubara, shale (clay yang sudah mulai kompak), batuan kerikil yang mengalami sedimentasi dan pengompakan, batuan beku yang sudah mulai lapuk, dan batuan-batuan beku yang mengalami banyak rekahan.

4)

Material yang keras Misalnya sandstone, limestone, slate, vulcanic tuff, batuan beku yang mulai lapuk, mineral-mineral penyusun batuan yang telah mengalami sementasi dan pengompakan.

5)

Material sangat keras Misalnya batuan-batuan beku dan batuan - batuan metamorf, contohnya granit, andesit, slate, kwarsit, dan sebagainya. Keadaan material yang akan digali sangat mempengaruhi suatu proses

penambangan. Misalnya material tanah penutup dijumpai dalam bentuk lapisan tanah pucuk (top soil ) yang mengandung humus, tanah penutup lunak, dan tanah penutup keras. Jenis material tersebut akan menentukan besarnya produksi alat dan cara pengoperasiannya. Bentuk lapisan tanah penutup, ukuran ketebalan dan luasnya

akan

menentukan

volume

keseluruhan

sehingga

dengan

faktor


41

pengembangan tertentu dapat digunakan untuk mencari dan menentukan lokasi penampungan material hasil penggalian. Terdapat tiga bentuk volume material yang mempengaruhi perhitungan pemindahannya, yaitu dinyatakan dalam bank cubic meter (BCM), loose cubic meter (LCM) dan compacted cubic meter (CCM). Perubahan ini terjadi karena adanya perubahan sifat fisik material sebelum digali, sesudah digali dan dipadatkan kembali setelah digali BCM adalah volume material pada kondisi aslinya di tempat (insitu) yang belum terganggu. LCM adalah volume material yang sudah lepas akibat penggalian, sehingga volumenya bertambah dengan berat tetap sama. CCM adalah volume material yang mengalami pemadatan kembali setelah penggalian, sehingga volumenya akan menyusut ( shrinkage) menjadi lebih kecil dari volume lepas bahkan, untuk material tertentu, bisa lebih kecil dari volume aslinya.

3.6.2 Kapasitas Alat

Kapasitas alat berkaitan erat dengan jenis dan jumlah material yang diisi atau dimuat, baik berupa tanah maupun fragmen batu. Jumlah material tersebut akan tergantung pada ukuran mangkok, bentuk mangkok, gaya selama penggalian (curl force) dan karakteristik material, yaitu bentuk material, tanah atau batuan, ketika berada di dalam mangkok yang diidentifikasi dengan faktor isi ( fill factors). Mempertimbangkan bentuk material di dalam mangkok tersebut akan mempengaruhi kapasitas mangkok, sehingga muncul istilah kapasitas peres ( struck capacity) dan kapasitas munjung (heaped capacity). Dalam menghitung jumlah produksi alat yang dihasilkan akan tergantung dari kemampuan alat yang digunakan bekerja dilokasi tersebut. Perencanaan pemeilihan alat sangat penting agar alat dapat bekerja maksimal sehingga produksi dapat tercapai. Kemampuan alat merupakan faktor yang menunjukkan kondisi alat-alat mekanis yang digunakan dalam melakukan pekerjaan dengan memperhatikan kehilangan waktu selama waktu kerja dari alat yang tersedia (Rochmanhadi, 1982).

3.6.3 Lokasi Kerja


42

Lokasi kerja merupakan hal yang sangat penting dalam pemilihan peralatan yang akan digunakan. Hal-hal yang diperhatikan dalam lokasi kerja adalah: 1)

Ketinggian Ketinggian yang sangat berpengaruh disini adalah kemampuan mesinmesin yang dipakai, karena tekanan udaranya rendah pada ketinggian yang besar. Tenaga diesel yang hilang karena pengaruh ketinggian tempat kerja adalah sekitar 3% setiap naik 1000 ft. Hal ini menyebakan turunnya volume perjam yang produksi alat muat dan alat angkut dan menambah ongkos gali tiap satuan volume

2)

Kemiringan Jalan Keadaan jalan akan mempengaruhi daya angkut alat alat yang dipakai. Bila jalan jalan baik, alat dapat bergerak lebih cepat dan kapasistas angkut dapat lebih besar. Kemiringan dan jarak harus diukur dengan teliti karena hal itu yang diperlukan untuk pengangkutan material tersebut ( cycle time).

3.6.4 Waktu Edar

Waktu Edar (Cycle Time) adalah waktu yang diperlukan alat mulai dari aktivitas pengisian atau pemuatan (loading ), pengangkutan (hauling ) untuk truck dan sejenisnya atau swing untuk backhoe dan shovel , pengosongan (dumping ), kembali kosong dan mempersiapkan posisi (manuver ) untuk diisi atau dimuat. Waktu Edar (cycle time) terdiri dari dua jenis, yaitu waktu tetap ( fixed time) dan variabel (variable time). Jadi waktu edar total adalah penjumlahan waktu tetap dan waktu variabel. Yang termasuk kedalam waktu tetap adalah waktu pengisian atau pemuatan termasuk manuver dan menunggu, waktu pengosongan muatan, waktu membelok dan mengganti gigi dan percepatan, sedangkan yang termasuk waktu variabel adalah waktu mengangkut muatan dan kembali kosong. Untuk mengetahui waktu edar alat muat dan alat angkut bisa diperoleh dengan cara pengamatan di lapangan, yaitu: 1)

Waktu edar alat muat, terdiri dari:

A = Waktu gali material, berputar/ swing ( swing isi) menumpahkan muatan. B = Waktu swing kosong dan kembali ke posisi gali.


43

Cycle Time (CT)= A + B, dalam menit. 2)

Waktu edar alat angkut, terdiri dari:

A = Waktu pemuatan (loading ). B =Waktu pergi (bermuatan), sampai menunggu dan mengambil posisi penumpahan (dumping ). C = Waktu penumpahan (dumping ). D = Waktu kembali (kosong), sampai menunggu dan mengambil posisi pemuatan Cycle Time (CT)= A + B + C + D, dalam menit.

Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi waktu edar alat mekanis antara lain: a.

Berat alat, adalah berat alat dalam keadaan tanpa muatan ditambah berat muatan yang berpengaruh terhadap kelincahan gerak alat.

b.

Kondisi tempat kerja, tempat kerja yang luas dan kering akan meningkatkan kelancaran dan keleluasaan gerak alat dan akan memperkecil waktu edar.

c.

Kondisi dan jarak jalan angkut, meliputi kemiringan dan lebar jalan angkut, baik di jalan lurus maupun di tikungan sangat berpengaruh terhadap lalu lintas jalan angkut. Apabila kondisi jalan sudah memenuhi syarat, maka akan memperlancar jalannya lalu lintas alat angkut, sehingga akan memperkecil waktu edar alat angkut serta jarak jalan angkut juga mempengaruhi waktu edar.

d.

Keterampilan dan pengalaman operator, semakin baik kemampuan operator dan semakin lincah operator mengoperasikan peralatan maka akan memperkecil waktu edar dari peralatan tersebut.

3.6.5 Effisiensi kerja

Efisiensi kerja adalah penilaian terhadap pelaksanaan suatu pekerjaan atau merupakan perbandingan antara waktu yang dipakai untuk bekerja dengan waktu yang tersedia (Yanto Indonesianto, 2005). Waktu kerja efektif adalah waktu yang benar-benar dipakai bekerja bersama alat mekanis yang digunakan untuk kegiatan produksi (Yanto Indonesianto, 2005). Untuk dapat menentukan waktu kerja efektif harus dilakukan analisa waktu kerja yang dilakukan pada jam kerja yang


44

telah dijadwalkan. Jam kerja yang telah direncanakan untuk setiap shift merupakan waktu yang tersedia untuk semua alat mekanis. Besarnya waktu yang tersedia ini dalam kenyatannya belum dapat digunakan seluruhnya untuk produksi (kurang dari 100%). Berdasarkan pengalaman, jika waktu kerja efektif yang digunakan sebesar 83% maka sudah dapat dianggap sama dengan efisiensi kerja yang baik sekali (Tabel 3.1). Hal ini disebabkan karena adanya hambatan-hambatan yang terjadi selama alat mekanis tersebut berproduksi. Sehingga karena hal-hal tersbut diatas, sangat jarang dalam satu jam operator betul-betul bekerja selam 60 menit.

Tabel 3.1 Efisiensi Kerja Secara Teoritis Kondisi Kerja

3.6.6

Kondisi Manajemen (%) Excellent

Good

Fair

Poor

Excellent

84

81

76

70

Good

78

75

71

65

Fair

72

69

65

60

Poor

63

61

57

52

Cuaca

Cuaca sangat berpengaruh pada kegiatan penambangan. Adapun hal itu berkaitan pada musim hujan, dimana keadaan lokasi akan membuat lapisan tanah menjadi lengket dan jalan menjadi licin, sehingga alat – alat tidak dapat bekerja dengan baik. Sebaliknya pada musim panas akan membuat lapangan berdebu, hal ini akan membuat pandangan para operator terhambat. Dari hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa panas dan dingin (suhu) akan mengurangi efisiensi kerja daripada alat tersebut.

3.7

Produktivitas Alat Muat Dan Alat Angkut

Perhitungan produktivitas alat terdapat 2 macam kemampuan alat yaitu kemampuan alat secara teoritis dan kemampuan alat secara nyata. Produktivitas


45

teoritis alat merupakan hasil terbaik secara perhitungan yang dapat dicapai suatu hubungan kerja alat selama waktu operasi tersedia dengan memperhitungkan faktor koreksi yang ada.

3.7.1 Produktivitas Alat Gali Muat

Menurut Indonesianto (2005), Produktivitas alat gali muat untuk batubara dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

P 

KB  Eff  FB  SF  3600

X

CT

Densitas Batubara

............. ( 3.2)

Keterangan: P

= Produktivitas alat muat, bcm/jam atau ton/jam untuk batubara

Kb

= Kapasitas bucket specs alat

Ff

= Fill factor (faktor koreksi pengisian bucket )

Sf

= Swell factor

Eff

= Effisiensi kerja alat

CT

= Waktu edar alat muat/excavator, detik

3.7.2 Produktivitas Alat Angkut

Produktivitas alat angkut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (Indonesianto, 2005) berikut:

P 

n  KB  Eff  FB  SF  3600 CT

X

Densitas Batubara

...(3.3)

Keterangan: P

= Produktivitas alat angkut, bcm/jam atau ton/jam

N

= Frekuensi pengisian truck

Kb

= Kapasitas bucket specs alat

Ff

= Fill factor (faktor koreksi pengisian bucket )

Sf

= Swell factor

Eff

= Effisiensi kerja alat

CT

= Waktu edar alat angkut/dump truck, detik

3.8

Faktor keserasian alat gali muat dan alat angkut


46

Faktor keserasian alat gali muat dan alat angkut dikenal sebagai Match Factor, dapat dihitung dengan rumus :

 =

n1 x n2 x CT alat gali muat n3 x CT alat angkut

...................................... ...... (3.4)

Keterangan: MF = Match Factor n1 = banyak pengisian n2 = jumlah alat angkut n3 = jumlah alat gali muat CT = Cycle Time Keserasian kerja antara alat muat dan alat angkut berpengaruh terhadap faktor kerja. Hubungan yang tidak serasi antara alat muat dan alat angkut akan menurunkan faktor kerja. Harga match factor dapat dituliskan sebagai berikut: 1)

MF < 1 Artinya alat gali muat bekerja kurang dari 100 % dan alat angkut bekerja 100 % sehingga terdapat waktu tunggu bagi alat gali muat.

2)

MF = 1 Artinya alat gali muat dan alat angkut bekerja 100 % sehingga tidak terjadi waktu tunggu bagi kedua alat tersebut.

3)

MF > 1 Artinya alat gali muat bekerja 100 % dan alat angkut bekerja kurang dari 100% sehingga terjadi antrian.


BAB 3 Dasar Teori

Recommend Documents