PEDOM PEDOMAN AN TEKN TEKNIS IS
PEMANTAU PEMANTAUAN AN KESTABIL KESTABILAN AN LERE LERENG NG TAM TAMBAN BANG DAN DAN TIMB TIMBUN UNAN AN BATUAN BATUAN PENUTU PENUTUP P
DIRE DIREKT KTOR ORAT AT TEKN TEKNIK IK DAN DAN LINGKU LINGKUNG NGAN AN MINER MINERAL AL DAN DAN BATUB BATUBAR ARA A
DIREK DIREKTO TORAT RAT JENDE JENDERAL RAL MINE MINERAL RAL DAN BATU BATUBA BARA RA
KEME KEMENT NTER ERIA IAN N ENER ENERGI GI DAN DAN SUMB SUMBER ER DAYA DAYA MINE MINERA RAL L
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN BATUAN PENUTUP
KATA KA TA PENG PENGAN ANTA TAR R
Pedoman teknis ini disusun untuk memberikan acuan kepada para perusahaan pertam pertamban banga gan n di Indone Indonesia sia yang yang berope beroperas rasii denga dengan n metode metode tamban tambang g terbuk terbuka a dan dan para aparat aparat pengawas pengawas kegiatan kegiatan teknis teknis pertamba pertambangan ngan (Inspektur (Inspektur Tambang) maupun pihak terkait lainnya dalam pelaksanaan operasi penambangan yang aman dan lancar. Pedo Pedoma man n tek teknis nis ini ini seca secara ra khus khusus us ditu dituju juka kan n jug juga kepa kepada da bagi bagian an oper operas asio iona nall penambang penambangan an dan geotekni geoteknik k tambang tambang yang bertanggu bertanggung ng jawab jawab terhadap terhadap kestabil kestabilan an lereng tambang dan lereng timbunan batuan penutup (overburden ( overburden). ). Pelaks Pelaksana anaan an pemant pemantaua auan n kesta kestabil bilan an lereng lereng tamba tambang ng dan lereng lereng timbun timbunan an batua batuan n pen penutup utup yang ter terenc encana dan dan terl terlak aks sana ana deng engan baik aik dihar ihara apkan pkan mamp ampu mengidenti mengidentifikas fikasii terjadinya terjadinya ketidakst ketidakstabila abilan n secara secara lebih lebih baik, baik, sehingg sehingga a para pekerja pekerja tambang terhindar dari kecelakaan kecelakaan dan tidak menghambat menghambat operasional tambang. tambang. Buku Buku pedo pedoma man n tekn teknis is pema pemant ntau auan an kest kestab abililan an lere lereng ng tamb tamban ang g dan dan lere lereng ng timbunan batuan penutup ini diharapkan dapat menjadi salah satu referensi di bidang geoteknik geoteknik tambang tambang , serta menjadi menjadi salah satu acuan acuan dalam operasional operasional pertambanga pertambangan n dalam rangka mewujudkan penerapan Good penerapan Good Mining Practices . Practices . Akhir kata kepada kepada semua semua pihak pihak yang telah membantu membantu sehingga sehingga selesainy selesainya a penyusunan buku pedoman teknis ini kami ucapkan terimakasih. Jaka Jakart rta, a,
Dese Desemb mber er 2014 2014
Direktur Jenderal Mineral dan Batubara Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral
DR. Ir. R. Sukhyar
ii
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN BATUAN PENUTUP
KATA KA TA PENG PENGAN ANTA TAR R
Pedoman teknis ini disusun untuk memberikan acuan kepada para perusahaan pertam pertamban banga gan n di Indone Indonesia sia yang yang berope beroperas rasii denga dengan n metode metode tamban tambang g terbuk terbuka a dan dan para aparat aparat pengawas pengawas kegiatan kegiatan teknis teknis pertamba pertambangan ngan (Inspektur (Inspektur Tambang) maupun pihak terkait lainnya dalam pelaksanaan operasi penambangan yang aman dan lancar. Pedo Pedoma man n tek teknis nis ini ini seca secara ra khus khusus us ditu dituju juka kan n jug juga kepa kepada da bagi bagian an oper operas asio iona nall penambang penambangan an dan geotekni geoteknik k tambang tambang yang bertanggu bertanggung ng jawab jawab terhadap terhadap kestabil kestabilan an lereng tambang dan lereng timbunan batuan penutup (overburden ( overburden). ). Pelaks Pelaksana anaan an pemant pemantaua auan n kesta kestabil bilan an lereng lereng tamba tambang ng dan lereng lereng timbun timbunan an batua batuan n pen penutup utup yang ter terenc encana dan dan terl terlak aks sana ana deng engan baik aik dihar ihara apkan pkan mamp ampu mengidenti mengidentifikas fikasii terjadinya terjadinya ketidakst ketidakstabila abilan n secara secara lebih lebih baik, baik, sehingg sehingga a para pekerja pekerja tambang terhindar dari kecelakaan kecelakaan dan tidak menghambat menghambat operasional tambang. tambang. Buku Buku pedo pedoma man n tekn teknis is pema pemant ntau auan an kest kestab abililan an lere lereng ng tamb tamban ang g dan dan lere lereng ng timbunan batuan penutup ini diharapkan dapat menjadi salah satu referensi di bidang geoteknik geoteknik tambang tambang , serta menjadi menjadi salah satu acuan acuan dalam operasional operasional pertambanga pertambangan n dalam rangka mewujudkan penerapan Good penerapan Good Mining Practices . Practices . Akhir kata kepada kepada semua semua pihak pihak yang telah membantu membantu sehingga sehingga selesainy selesainya a penyusunan buku pedoman teknis ini kami ucapkan terimakasih. Jaka Jakart rta, a,
Dese Desemb mber er 2014 2014
Direktur Jenderal Mineral dan Batubara Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral
DR. Ir. R. Sukhyar
ii
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN BATUAN PENUTUP
DAFTA FTAR ISI ISI
Halaman
KATA PENGANTAR PENGANTAR............. ........................... ........................... ........................... ............................ ....................... ......... ii ......................................... ............................ ............................ ............................ ....................iii ......iii DAFTAR ISI ........................... DAFTAR GAMBAR ........................... ........................................ ........................... ............................ ....................... ......... v DAFTAR TABEL ........................... ......................................... ............................ ............................ ..........................vii ............vii BAB I PENDAHULUA PENDAHULUAN...................... N................................... ........................... ............................ ....................... ......... 1 I.1. Latar Belakang Belakang ........................... ......................................... ............................ ........................... .............1 1 I.2. Maksud Maksud Dan Tujuan Tujuan ............................ .......................................... ............................ ................ ....3 ..3 I.3. Ruang Lingkup Lingkup ........................... ......................................... ............................ ...........................4 .............4 I.4. Dasar Dasar Hukum Hukum ........................... ........................................ ........................... ..............................4 ................4 I.5. Daftar Daftar Istilah Istilah .......................... ........................................ ............................ ............................ ................ ....5 ..5 BAB II KETIDAKSTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN TIMBUNAN BATUAN BATUAN PENUTUP.................. PENUTUP................................ ...................9 .....9 II.1. Jenis-jen Jenis-jenis is longsoran.................... longsoran.................................. ............................ .......................10 .........10 II.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketidaksta ketidakstabilan bilan lereng lereng ............................ .......................................... ............................11 ..............11 II.2.1. II.2.1. Lereng Lereng Tambang............ Tambang.......................... ............................ ............................11 ..............11 II.2.1.1. II.2.1.1. Geometri Geometri Lereng Lereng ............................ ........................................12 ............12 II.2.1.2. II.2.1.2. Kekuatan Kekuatan Massa Massa Batuan Batuan ........................... ............................. 13 II.2.1.3. II.2.1.3. Struktur Struktur Batuan Batuan ............................ ..........................................13 ..............13 II.2.1.4. II.2.1.4. Air Tanah............... Tanah............................. ............................ .......................15 .........15 II.2.1.5. II.2.1.5. Beban Beban Luar................ Luar.............................. ............................ ...................16 .....16 II.2.1.6. II.2.1.6. Tegangan Tegangan Insitu Insitu ........................... .........................................16 ..............16 II.2.2. II.2.2. Lereng Lereng Timbunan Timbunan .......................... ........................................ ..........................17 ............17 BAB III PEMANTAUAN KETIDAKSTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN TIMBUNAN .......................... ........................................ ............................ ............................19 ..............19 III.1. Obyek Obyek Pemantaua Pemantauan n ........................... ......................................... ............................ ................ ..19 19 III.1.1. Pergerakan Massa Batuan pada Permukaan Permukaan lereng lereng ........................... ......................................... .....................19 .......19 III.1.2. III.1.2. Perubahan Perubahan Muka Air Tanah Tanah ........................... ..................................20 .......20 III.1.3. III.1.3. Kondisi Kondisi Batuan Yang Telah Terbuka Terbuka ....................21 ....................21
iii
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN BATUAN PENUTUP
III.2. Tingkatan Tingkatan Pemantau Pemantauan an Ketidaksta Ketidakstabilan bilan Lereng .............. .............. 21 III.3. Metode Dan Peralatan Pemantauan................................28 III.3.1. III.3.1. Pemantaua Pemantauan n Secara Secara Visual Visual ........................... ..................................28 .......28 III.3.2. III.3.2. Pemantaua Pemantauan n Mengguna Menggunakan kan Peralatan Peralatan.............. .................30 ...30 III.3.2.1.Pemantauan Pergerakan Massa Batuan.31 III.3.2.2. III.3.2.2. Muka Air Tanah............... Tanah............................. ........................43 ..........43 III.4. Jadwal Jadwal Pemantauan Pemantauan............. ........................... ............................ ............................ ................ ..44 44 III.5. Penilaian Penilaian Risiko...................... Risiko.................................... ............................ ............................45 ..............45 III.6. Kriteria Alam Threshold Dalam Pemantauan Lereng ......47 BAB IV PENUTUP PENUTUP.............. ........................... ........................... ............................ ............................ .......................51 .........51 DAFTAR DAFTAR PUSTAKA PUSTAKA ........................... ......................................... ........................... ........................... .....................52 .......52
LAMPIRAN
iv
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
DAFTAR GAMBAR GAMBAR I.1. Longsoran Pada Lereng Tambang Dan Timbunan Batuan Penutup...............................................................3 GAMBAR II.1. Lereng Tambang Terbuka Dan Timbunan Batuan Penutup.............................................................9 GAMBAR II.2. Jenis Longsoran Dan Parameter Penting ...................11 GAMBAR II.3. Pengaruh Geometri Lereng Dan Kehadiran Bidang Lemah Terhadap Kestabilan Lereng..............12 GAMBAR II.4. Keterkaitan Jenis Longsoran Dan Struktur Batuan.....14 GAMBAR II.5. Potensi Ketidakstabilan Lereng...................................15 GAMBAR II.6. Pengaruh Air Tanah Terhadap Kekuatan Geser Bidang Tanah..............................................................16 GAMBAR II.7. Longsoran Busur Pada Lereng Timbunan Batuan Penutup...........................................................18 GAMBAR III.1. Sistem Pemantauan Awal Pada Tambang Terbuka..23 GAMBAR III.2. Jaringan Sistem Pemantauan....................................24 GAMBAR III.3. Penempatan Prisma Pada Lereng Menggunakan Alat RTS ......................................................................33 GAMBAR III.4. Contoh Hasil Pemantauan Menggunakan RTS .........33 GAMBAR III.5. Konfigurasi Pemantauan Lereng Tambang Dan Tanah Penutup Dengan Menggunakan Sistem Radar...........35 GAMBAR III.6. Ilustrasi Skema Pengukuran Patok Geser Vertikal ....36 GAMBAR III.7. Instalasi Wireline Ekstensometer ..............................38 GAMBAR III.8. Contoh Hasil monitoring Pergerakan Lereng Menggunakan Alat Slope Extensometer.....................39 GAMBAR III.9. Contoh Konfigurasi Alat Crackmeter..........................40 GAMBAR III.10. Contoh Hasil Pemantauan Menggunakan Alat Crackmeter.........................................................40 GAMBAR III.11. Inklinometer..............................................................41 GAMBAR III.12. Profil Hasil Pemantauan Menggunakan Inklinometer.............................................................42 GAMBAR III.13. Piezometer...............................................................44 GAMBAR III.14. Bagan Alir Proses Penilaian Resiko.........................46
v
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Tipe, Peralatan, Tujuan Pengukuran Pada Pemantauan Tingkat 1 ..........................................................................25 Tabel III.2. Tipe, Peralatan, Tujuan Pengukuran Pada Pemantauan Tingkat 2 ..........................................................................27 Tabel III.3. Jadwal Pemantauan.........................................................45 Tabel III.4. Interpretasi, Batas Peringatan, Tindakan/Aksi.................50
vi
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Aktivitas tambang terbuka (open pit maupun open cut ) yang berhubungan dengan penggalian dan penimbunan material akan membentuk lereng baik lereng tambang maupun lereng timbunan. Pembuatan lereng tambang dan timbunan harus sesuai dengan desain yang didasarkan pada analisis kemantapan lereng. Adapun tahapan analisis kemantapan lereng secara umum adalah studi struktur massa batuan, studi karakteristik batuan, studi geomekanik, studi kondisi hidraulik dan permodelan geometri lereng. Untuk melakukan analisis kemantapan lereng diperlukan data-data antara lain kekuatan massa batuan, struktur/orientasi bidang lemah, lithologi/stratigrafi batuan, air tanah dan beban-beban dari luar. Data-data tersebut diperoleh dari pengambilan contoh (sampling) yang dianggap mewakili dari keseluruhan masa batuan yang dianalisis atau disebut sebagai data intake. Perhitungan kemantapan lereng dengan menggunakan data intake, dimungkinkan adanya ketidaksesuaian antara model perhitungan dengan kondisi batuan sebenarnya karena kompleksitas geologi maupun adanya struktur yang tidak terdeteksi. Ketidaksesuaian ini dapat menyebabkan ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan yang dibentuk. Selain itu juga dapat disebabkan oleh metode analisis yang tidak tepat dan perubahan air tanah, beban-beban luar, serta perubahan kondisi batuan karena terekspose selama kegiatan penambangan. Ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan dapat mengakibatkan terjadinya longsoran
yang
membahayakan
keselamatan
pekerja,
mengakibatkan
kerusakan peralatan dan menggangu operasional tambang. Salah satu contoh ketidakstabilan lereng tambang yang mengganggu operasional tambang adalah longsornya lereng tambang emas di wilayah Maluku Utara. Penyebab terjadinya longsoran ini adalah terdapatnya struktur bidang lemah yang menerus sepanjang lereng dengan kedalaman 5 – 10 m dari dinding. Jumlah material
yang
longsor
sebanyak 65.000
dihentikannya sementara semua
m3
dimana
mengakibatkan
aktifitas penambangan di dasar pit.
Sementara itu, longsoran pada timbunan batuan penutup pada suatu tambang batubara di wilayah Riau mengakibatkan seorang pekerja tambang meninggal 1
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
dunia. Kejadian longsoran di lereng tambang dan timbunan dapat dilihat pada Gambar 1.1 di bawah ini.
Gambar 1.1 Longsoran pada lereng tambang dan timbunan batuan penutup
Untuk mengurangi kerugian yang diakibatkan oleh longsor lereng tambang dan
timbunan,
maka
harus
dilakukan
program
pemantauan
untuk
pencegahan atau peringatan dini terhadap longsoran yang diperkirakan akan terjadi.
1.2. Maksud dan Tujuan Penyusunan pedoman teknis ini dimaksudkan untuk memberikan acuan bagi pelaku usaha pertambangan dalam pemantauan kestabilan lereng tambang dan timbunan batuan penutup, serta pengawasannya oleh pemerintah. Sedangkan tujuan dari penyusunan pedoman teknis ini, adalah diharapkan pemantauan kestabilan lereng tambang dan lereng timbunan batuan penutup dapat berjalan dengan baik sehingga operasi penambangan dan penimbunan batuan penutup dapat berjalan dengan aman. 1.3. Ruang Lingkup Lingkup pedoman teknis ini membahas mengenai: -
Ketidakstabilan
lereng:
mempengaruhi longsoran
2
jenis
longsoran
dan
faktor-faktor
yang
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
-
Pemantauan: objek, metode, alat dan jadwal pemantauan, data dan analisis hasil pemantauan, penilaian resiko serta rekomendasi.
1.4. Dasar Hukum Dalam
penyusunan
pedoman
teknis
pemantauan
kestabilan
lereng
penambangan dan timbunan batuan penutup ini, peraturan perundangan yang menjadi acuan adalah sebagai berikut : 1. Undang-Undang No. 4 Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batubara 2. Peraturan Pemerintah No. 55 Tahun 2010, tentang Pembinaan dan Pengawasan
Penyelenggaraan
Pengelolaan
Usaha Pertambangan
Mineral dan Batubara 3.
Keputusan
Menteri
Pertambangan
dan
Energi
Nomor:
555.K/26/M.PE/1995, Tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pada Pertambangan Umum 4.
Keputusan
Menteri
Pertambangan
1211.K/008/M.PE/1995 Perusakan
dan
tentang
Pencemaran
dan
Pencegahan Lingkungan
Energi
Nomor:
dan Penanggulangan Pada
Kegiatan
Usaha
Daya
Mineral
Nomor:
Pertambangan Umum 5.
Keputusan
Menteri
Energi
dan
Sumber
1453.K/29/MEM/2000 tentang Pedoman Teknis Penyelenggaraan Tugas Pemerintahan Di Bidang Pertambangan Umum.
1.5. Daftar Istilah 1. Lereng adalah bentang alam yang bentuknya miring terhadap bidang horizontal.
Lereng alam adalah lereng yang terbentuk karena proses-proses alam, misalnya lereng suatu bukit atau gunung.
Lereng buatan adalah lereng yang terbentuk karena aktifitas manusia misalnya pada penggalian suatu tambang atau penggalian konstruksi pada pekerjaan sipil.
3
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Lereng yang stabil adalah lereng yang kekuatan geser (shear strength) dari material atau batuannya lebih besar dan dapat menahan
gaya
geser
(shear
stress)
yang
menyebabkan
kelongsoran akibat adanya gaya berat pada material. 2.
Safety factor adalah faktor keamanan dari lereng/teras penambangan terbuka. Faktor ini adalah angka perbandingan untuk menentukan kemantapan lereng yang tergantung pada tahanan geser material, tahanan gelinding, sifat air tanah dan sifat batuan. Secara matematika safety factor adalah perbandingan antara stres ultimat dengan stres kerja.
3.
Pit slope adalah lereng (kemiringan) bukaan tambang yang dinyatakan dengan besarnya sudut dinding bukaan tambang yang diukur dari garis tegak dengan garis khayal yang merupakan garis yang menghubungkan titik-titik teras tambang.
4.
Pit slope monitoring adalah alat atau sarana yang digunakan untuk memahami perilaku massa batuan (rockmass behaviour) dan untuk mengidentifikasi area-area yang berpotensi akan terjadi longsor.
5. Crest adalah bagian teratas dari lereng tunggal atau bagian teratas dari lereng keseluruhan Berm adalah semacam tanggul atau dinding teras yang terbentuk secara alami. Istilah berm sering pula disamakan dengan teras atau landaian yang dibuat untuk jalan angkut pada tambang terbuka. Berm dapat juga berarti lapisan tipis batubara yang ditinggalkan sementara untuk dipakai sebagai landasan kerja untuk pengupasan lapisan penutup disebelahnya. 6. Slope bench angle adalah sudut kemiringan jenjang 7. Raveling adalah gejala runtuhnya sebagian batuan lereng secara gradual 8. Undercutting adalah penggalian pada bagian bawah lereng (toe) yang menyebabkan kemiringan lereng menjadi lebih curam dari desain 9.
Lembar data inspeksi adalah formulir untuk mencatat data hasil inspeksi visual
10. Threshold level adalah ambang batas pergeseran lereng yang diijinkan
4
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
11. Electronic distance measured (EDM) adalah alat pengukur jarak secara elektronic 12. Robotic Total Station (RTS) adalah alat pemantauan stabilitas lereng yang dapat mencatat data dan melaporakan hasilnya secara otomatis 13. Safety berm adalah lebar jenjang untuk pengamanan batuan jatuh 14. Inter-ramp slope angle adalah sudut kemiringan antara toe dari ramp pada suatu elevasi dengan crest dari ramp pada elevasi yang lebih tinggi dalam suatu penampang melintang. 15. Low Wall adalah Sisi bukaan tanah penutup batubara atau bahan galian tambang lainnya pada tambang terbuka. Dapat juga berarti sisi bukaan tanah/batuan sisi tanah buangan arah tegak lurus terhadap sisi buangan dan arah kemajuan tambang (High Wall). 16. High wall adalah permuka kerja tambang terbuka atau kuari, khususnya tambang batubara terbuka. Dapat pula berarti permuka atau lereng di bagian yang lebih tinggi dari tambang terbuka kontur.
5
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
BAB II KETIDAKSTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Dalam keadaan tidak terganggu (alamiah) tanah atau batuan umumnya berada pada keadaan seimbang terhadap gaya-gaya yang timbul dari dalam. Pada kegiatan tambang terbuka di mana dilakukan penggalian dan penimbunan batuan penutup yang membentuk lereng, maka akan terjadi perubahan kesetimbangan seperti dapat dilihat pada Gambar 2.1. Perubahan kesetimbangan pada massa batuan akan mengakibatkan potensi ketidakstabilan pada lereng tersebut, sehingga perlu dilakukan pemantauan secara berkala. Untuk dapat melakukan pemantauan ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan yang efektif, perlu terlebih dahulu mengetahui jenis-jenis dan faktor-faktor yang mempengaruhi ketidakstabilan lereng.
Gambar 2.1 Lereng Tambang Terbuka dan Timbunan Batuan Penutup
2.1. Jenis-Jenis Longsoran Sebagaimana dijelaskan di atas, ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan dapat mengakibatkan terjadinya longsoran. Secara umum, jenis longsoran untuk lereng dengan massa batuan yang keras dan kuat (hard rock), maka bentuk longsoran yang mungkin terjadi adalah longsoran bidang ( planar ) yang terjadi melalui bidang diskontinuitas batuan. Namun, sering juga dijumpai adalah longsoran baji yang disebabkan oleh perpotongan 2 (dua) atau lebih bidang diskontinuitas di depan lereng, serta kombinasi longsoran circular dan planar karena adanya material lunak yang berdekatan dengan hard rock . Sementara itu, ketidakstabilan lereng pada batuan lunak
6
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
(soft rock) lebih banyak disebabkan oleh perubahan tegangan akibat penghilangan beban pada sisi lereng yang lain. Perubahan tegangan ini menyebabkan bergesernya suatu blok tanah dimana kuat gesernya akan dilampaui yang pada akhirnya akan longsor. Jenis longsoran dan parameter penting terjadinya longsoran dijelaskan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Jenis Longsoran Dan Parameter Penting
2.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Ketidakstabilan Lereng 2.2.1. Lereng Tambang Ketidakstabilan lereng tambang dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: geometri lereng, kekuatan masa batuan lereng, struktur batuan, air tanah, beban luar dan tegangan insitu. Faktor-faktor tersebut dapat juga dipergunakan untuk mengenali tanda-tanda suatu potensi kelongsoran lereng. 2.2.1.1. Geometri Lereng Geometri lereng yang terdiri dari kemiringan dan tinggi lereng sangat mempengaruhi kemantapan lereng. Penentuan geometri 7
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
lereng tambang mempertimbangkan faktor keamanan dan nilai keekonomian. Pada kondisi batuan yang sama, semakin besar kemiringan dan tinggi suatu lereng maka kemantapannya semakin
kecil.
Pembentukan
lereng
yang
landai
akan
memerlukan biaya lebih tinggi dalam hal pengupasan batuan penutup, meskipun lereng tersebut lebih stabil. Semakin tegak lereng yang dibuat akan semakin banyak mineral atau batubara yang terambil, akan tetapi faktor keamanannya berkurang. Pengaruh geometri lereng terhadap ketidakstabilan lereng dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
muka lereng
Bidang lemah
Gambar 2.3 Pengaruh geometri lereng dan kehadiran bidang lemah terhadap kestabilan lereng
2.2.1.2. Kekuatan Massa Batuan Kekuatan massa batuan pembentuk lereng sangat berpengaruh terhadap kestabilan lereng yang dinyatakan dengan parameter kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi (c) dan sudut geser
dalam (Φ). Semakin besar kekuatan massa batuan, maka lereng tambang akan semakin stabil.
2.2.1.3. Struktur Batuan Struktur batuan yang sangat mempengaruhi ketidakstabilan lereng adalah bidang-bidang sesar, pelapisan, dan rekahan. Struktur
batuan
(diskontinuitas)
tersebut
dan juga
merupakan sebagai
zona
bidang
lemah
rembesan air,
sehingga batuan lebih mudah longsor. Arah dan kemiringan
8
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
bidang
lemah
akan menentukan model
dari
potensial
longsoran yang terjadi. Dapat dilihat pada gambar 2.4 dan 2.5 di bawah, lereng yang memiliki orientasi sejajar dengan bidang lemah akan lebih berpotensi mengalami longsor dibanding dengan lereng yang memiliki orientasi tegak lurus terhadap bidang lemah. Hal ini disebabkan karena orientasi bidang lemah yang tegak lurus dengan orientasi lereng akan menahan gaya normal yang bekerja pada lereng.
Gambar 2.4 Keterkaitan jenis longsoran dan struktur batuan
9
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 2.5 Potensi Ketidakstabilan Lereng
2.2.1.4. Air Tanah Pengaruh air tanah terhadap ketidakstabilan lereng terletak pada adanya tekanan air pori yang akan mengurangi kekuatan geser, sehingga mengurangi kestabilan lereng. Selain itu kandungan air pada batuan akan meningkatkan berat batuan yang akan menjadi beban terhadap lereng. Semakin tinggi muka air tanah, maka semakin tinggi potensi kelongsoran yang terjadi pada lereng tambang. Pengaruh tinggi muka air tanah terhadap ketidakstabilan lereng dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Arah tegangan air tanah
Gambar 2.6 Pengaruh air tanah terhadap kekuatan geser bidang lemah
10
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
2.2.1.5. Beban Luar Beban/gaya luar yang dapat mempengaruhi ketidakstabilan lereng antara lain:
Beban dinamik: alat berat yang bekerja pada atau disekitar lereng, getaran dari kegiatan peledakan dan gempa bumi.
Beban statik: bangunan/infrastruktur, kolam dan lain-lain.
2.2.1.6. Tegangan insitu Pada tambang terbuka yang sangat dalam atau mempunyai lereng tambang sangat tinggi, maka tegangan (stress) insitu dapat menyebabkan ketidakstabilan lereng. Tegangan yang terkonsentrasi pada suatu area yang sempit akan melampaui kekuatan batuan, sehingga batuan akan pecah dan memicu kelongsoran. Selain itu, pada beberapa daerah dimana tektonik stress hadir atau adanya stress residu horisontal dapat memicu terjadinya longsoran.
2.2.2. Lereng Timbunan Pada lereng timbunan batuan penutup yang merupakan tumpukan batuan pecah (broken rocks), bentuk longsoran yang mungkin terjadi adalah mendekati circular failure atau sering juga disebut longsoran busur (Gambar 2.7). Faktor-faktor yang mempengaruhi ketidakstabilan lereng timbunan batuan penutup adalah beban dinamik peralatan, material penyusun timbunan, geometri lereng, air permukaan dan air tanah, tapak timbunan, serta laju dan jenis penimbunan. Tapak timbunan yang tidak stabil berupa lumpur atau terdapat struktur akan mengakibatkan ketidakstabilan lereng timbunan. Sementara itu tingkat kelajuan penimbunan yang tinggi akan meningkatkan potensi terjadinya longsor. Sedangkan untuk jenis penimbunan langsung akan lebih berpotensi tidak stabil dibandingkan dengan penimbunan tidak langsung.
11
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 2.7 Longsoran Busur Pada Lereng Timbunan Batuan Penutup
12
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
BAB III PEMANTAUAN KETIDAKSTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN
Pemantauan lereng merupakan bagian penting dari sistim perekayasaan lereng tambang dan timbunan tanah penutup. Tujuan utama dari pemantauan adalah untuk mendeteksi kemungkinan adanya lereng tambang dan lereng timbunan tanah penutup yang tidak stabil. Program pemantauan harus didesain dan diterapkan dengan baik mengacu pada kondisi spesifik massa batuan lereng, agar dapat membantu membedakan antara level risiko longsoran yang dapat diterima dengan yang tidak dapat diterima. Deteksi dini terhadap suatu risiko longsoran yang tidak dapat diterima (yang dapat merugikan bagi keselamatan orang, peralatan atau kegiatan produksi) melalui sistem pemantauan yang tepat, sehingga dapat dilakukan suatu tindakan yang diperlukan sebelum longsoran itu terjadi.
3.1 Objek Pemantauan 3.1.1 Pergerakan massa batuan pada permukaan lereng Longsoran lereng tambang dan timbunan batuan penutup dimulai dari adanya pergerakan massa batuan pada permukaan lereng. Hal ini disebabkan oleh ketidaksetimbangan lereng yang menyebabkan terjadinya proses mekanis dimana sebagian dari lereng tersebut bergerak mengikuti gaja gravitasi. Salah satu indikasi pergerakan massa batuan dapat ditunjukkan dengan adanya rekahan-rekahan pada permukaan lereng yang terbentuk. Jenis dan waktu terjadinya longsoran ditentukan oleh pola dan kecepatan pergerakan massa batuan. Oleh karena itu pemantauan terhadap pergerakan massa batuan dapat digunakan untuk memprediksi radius dan waktu longsoran.
3.1.2 Perubahan muka air tanah Muka air tanah merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan batuan penutup. Semakin tinggi muka air tanah, maka potensi kelongsoran yang terjadi juga
13
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
semakin besar. Adanya hujan pada area tambang dan pembuatan lereng tambang memungkinkan terjadinya perubahan muka air tanah dibanding kondisi muka air tanah yang digunakan untuk pembuatan desain lereng. Untuk itu perlu dilakukan pemantauan untuk mengetahui tinggi muka air tanah tersebut masih dalam toleransi desain atau tidak. Lokasi pemantauan muka air tanah berada pada area dibelakang lereng low wall dan high wall . 3.1.3 Kondisi batuan yang telah terbuka Ketidaksesuaian antara model perhitungan dengan kondisi batuan sebenarnya karena kompleksitas geologi maupun adanya struktur yang tidak terdeteksi dapat menyebabkan ketidakstabilan lereng. Untuk itu perlu dilakukan pemantauan terhadap kondisi batuan yang telah terbuka, meliputi antara lain: tingkat kejenuhan batuan, adanya bidang lemah pada lereng, batuan menggantung dan perubahan kondisi batuan akibat terekspose lama yang menyebabkan penurunan kekuatan massa batuan. Pemantauan terhadap hal-hal tersebut di atas penting dilakukan sebagai upaya memberikan gambaran terhadap kondisi lereng yang terbentuk dimana umumnya tidak di dapatkan melalui uji laboratorium.
3.2
Tingkatan Pemantauan Ketidakstabilan Lereng Prinsip
dasar
pemantauan
ketidakstabilan
lereng
adalah
pengukuran
pergerakan lereng yang tidak stabil, sedangkan intensitas pengambilan datanya mengacu pada tingkat stabilitas dan aktivitas kegiatan operasional penambangan yang berada di area kaki lereng. Pemantauan dilaksanakan selama tahap operasi penambangan dan pasca tambang, namun demikian sebaiknya sejak awal sudah harus direncanakan program pemantauan yang akan dilakukan. Terdapat 3 tingkat pemantauan ketidakstabilan lereng, yaitu. a. Tingkat 1, yaitu pemantauan terhadap seluruh lereng tambang dan timbunan batuan penutup yang bertujuan untuk memetakan daerah-daerah yang berpotensi tidak stabil. Pada tingkatan ini, pemantauan yang dilakukan adalah:
14
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
- Pemantauan pergerakan (displacement) pada area crest dan bench dengan menggunakan alat ukur yang cukup teliti. - Pemasangan alat ukur untuk deteksi awal adanya instabilitas lereng, dan pemantauan terhadap parameter geoteknik (surface mapping ) seiring dengan kemajuan penambangan. - Pengukuran tinggi muka air tanah. - Pengukuran tingkat getaran
peledakan dan
pencatatan adanya
kerusakan akibat getaran ini (jika ada). Informasi ini diperlukan untuk analisis dan membuat rekomendasi perbaikan dalam mengontrol peledakan selanjutnya. Tipe, peralatan dan tujuan pengukuran pada pemantauan Tingkat 1 dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan 3.2, serta Tabel 3.1.
15
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 3.1. Sistem Pemantauan Awal Pada Tambang Terbuka
16
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 3.2. Jaringan Sistem Pemantauan
17
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Tabel 3.1 Tipe, Peralatan, Tujuan Pengukuran Pada Pemantauan Tingkat 1 Tipe pengukuran Pergerakan massa batuan (displacement )
Peralatan EDM-theodolite,
pompa, packer
air Piezometer,
mendeteksi pergerakan awal massa batuan,
-
mengukur arah & laju displacement
-
menentukan coverage di sekitar EDM
-
menentukan daerah yang tidak stabil.
-
menentukan daerah pengaruh air tanah disekitar area penambangan
-
memperkirakan efektivitas sistem penirisan tambang
-
menentukan tekanan air tanah pada lereng tambang,
-
memantau tekanan air
-
mengukur tingkat getaran peledakan,
-
memonitor kondisi dinding lereng akibat peledakan.
water level indicator ,
pada lereng Ground vibrations
-
Automatic level
Tinggi Muka Air Piezometer, Tanah water level indicator ,
Tekanan tanah
Tujuan
Vibration-meter
b. Tingkat 2, yaitu pemantauan detail dari daerah-daerah yang berpotensi tidak stabil yang didasarkan pada peta hasil pemantauan Tingkat 1. Tujuan dari pemantauan Tingkat 2 adalah untuk menentukan area yang tidak stabil dan batas-batasnya, besar dan laju pergerakan, serta arah umum pergerakan. Pada tingkatan ini, pemantauan yang dilakukan adalah: - Peningkatan intensitas pemantauan dengan EDM-theodolite dan memperluas area serta ketelitian pengukuran. - Pengukuran pergerakan tension cracks menggunakan peralatan antara lain patok geser dan extensometer . - Mengidentifikasi pengaruh peledakan terhadap zona pergerakan yang dipergunakan untuk mendesain ulang pola peledakan sehingga dapat mengurangi getaran akibat peledakan. Tipe, peralatan dan tujuan pengukuran pada pemantauan Tingkat 2 dapat dilihat pada Tabel 3.2.
18
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Tabel 3.2 Tipe, Peralatan, Tujuan Pengukuran Pada Pemantauan Tingkat 2 Tipe pengukuran
Peralatan
Pergerakan massa batuan (displacement )
Tujuan
EDM-theodolite
-
mendeteksi pergerakan, menentukan luas zone yang bergerak,
-
mengukur arah dan laju displacement,
-
menentukan tipe longsoran yang mungkin
Automatic level
menentukan luas zone yang bergerak, komponen vertical dari displacement , dan laju pergerakan (displacement rate).
Pegs dan Tape
-
mengukur small crack displacement : apakah crack aktif,
-
c.
menentukan arah displacement,
Tingkat 3, yaitu pemantauan terhadap daerah-daerah yang tidak stabil, sehingga dapat segera diambil langkah-langkah pengamanan. Tujuan utama pemantauan tingkat 3 adalah menjaga agar tidak terjadi korban kepada orang dan peralatan pada area tidak stabil, namun operasi penambangan
dapat
berjalan
secara
aman.
Pada
tingkatan
ini,
pemantauan dilakukan dengan menggunakan peralatan pemantauan realtime yang dilengkapi dengan early warning system antara lain rodsurface extensometer dan wire-surface extensometer yang dilengkapi dengan limit switches dan warning devices.
3.3 Metode dan Peralatan Pemantauan Pemantauan ketidakstabilan pada lereng tambang dan timbunan batuan penutup pada awalnya dilakukan secara visual langsung di lapangan melalui pengamatan terhadap pergerakan massa batuan, rekahan dan tanda-tanda terjadinya
longsoran.
Keterbatasan
dalam
pemantauan
secara
visual
membawa pemikiran penggunaan penggunaan peralatan untuk meningkatkan
19
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
kuantitas dan kualitas hasil pemantauan. Seiring dengan kemajuan teknologi komunikasi dan komputer yang berbasis teknologi digital, maka metoda pemantauan pergerakan lereng tambang dan timbunan batuan penutup juga mengikuti perkembangan teknologi tersebut mulai dari sistem pendekteksian pergerakan lereng yang dihubungkan dengan komputer (internet) sehingga bisa langsung berkomunikasi dan memantau ke geotechnical engineer sebagai penanggung jawab di manapun berada melalui alat komputer atau telepon genggam.
3.3.1 Pemantauan Secara Visual Pemantauan secara visual terhadap lereng tambang dan timbunan batuan penutup dimaksudkan untuk identifikasi awal terkait : - Adanya kondisi massa batuan yang bertambah lemah (rusak) akibat pelapukan, erosi, undercutting, loosening , atau karena efek peledakan. - Adanya tension cracks dan subsidence pada crest, berm dan jalan tambang, sebagai indikator kemungkinan kelongsoran akan segera terjadi. - Adanya bahaya batuan runtuh (rock fall ) jika di permukaan lereng terdapat bongkahan batuan lepas (bolder ). - Adanya longsoran pada lereng dengan skala kecil maupun besar, serta gejala runtuhnya sebagian batuan lereng secara gradual (raveling ). - Adanya scraps dan rayapan (creep) pada permukaan lereng. - Adanya aliran air tidak normal yang mengakibatkan erosi pada muka lereng.
Pada pemantauan secara visual perlu dilakukan dokumentasi secara berkala, sehingga perilaku massa batuan (historical ground behaviour ) dapat
diketahui
untuk menilai kondisi dari pit
slope.
Bentuk
dokumentasi dari hasil pemantauan secara visual adalah peta potensi longsoran, yaitu peta pit plan yang memuat informasi tentang kondisi
20
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan batuan penutup dilengkapi dengan penampang melintang. Jika ada suatu tanda kelongsoran akan terjadi, maka visual monitoring harus dilakukan lebih sering, lebih akurat dan lebih diperluas dengan menggunakan peralatan pemantauan.
3.3.2 Pemantauan Menggunakan Peralatan Peralatan pemantauan ketidakstabilan lereng umumnya digunakan untuk memantau pergerakan massa batuan dan muka air tanah. Parameter pergerakan yang dipantau antara lain: besar dan arah pergerakan, serta laju dan percepatan pergerakan. Sedangkan pemantauan muka air tanah dilakukan melalui pengukuran tinggi muka air tanah. Suatu system pemantauan terpadu dapat terdiri atas peralatan-peralatan yang dapat mengukur perpindahan massa batuan, parameter air tanah dan tingkat getaran tanah akibat peledakan. Perlu dipertimbangkan untuk menggunakan lebih dari satu jenis peralatan dalam system untuk memeriksa kehandalan peralatan, meminimalkan kesalahan, dan sebagai back up jika salah satu peralatan rusak. Saat ini terdapat berbagai macam peralatan pemantauan otomatis yang memiliki beberapa keunggulan dibanding dengan peralatan manual, antara lain: - Umumnya lebih akurat daripada peralatan manual karena beberapa “human error ” ditiadakan. - Lebih fleksibel dalam sampling rate - Dapat mengaktifkan alarm jika batas tertentu dilewati. Namun
demikian,
kadang-kadang,
pemasangan
lebih
banyak
peralatan manual yang “lebih murah” tetapi handal lebih bermanfaat dibandingkan dengan pemasangan lebih sedikit peralatan yang mahal dan sangat sensitive. Peralatan sebaiknya dipasang dimana peralatan tersebut akan bekerja paling efektif. Perkiraan pergerakan massa batuan pada lokasi yang terindikasi tidak stabil akan sangat membantu agar batas bacaan peralatan tidak terlampaui
21
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
3.3.2.1 Pemantauan Pergerakan Massa Batuan Pemantauan terhadap pergerakan massa batuan dapat dilakukan menggunakan alat pantau yang sederhana hingga mutakhir, yaitu antara lain: a. Robotic Total Station (RTS) RTS merupakan pengembangan alat monitoring yang sebelumnya dilakukan secara konvensional, yaitu Total Station/GPS. Secara prinsip, cara kerja RTS dan Total Station relatif sama, yaitu menggunakan media prisma yang dipasang pada lereng tambang sebagai titik acuan dalam pengambilan datanya (Gambar 3.3). Perbedaannya adalah RTS
melakukan shooting prisma
secara
otomatis,
sedangkan Total Station dilakukan secara manual. Data hasil pembacaan RTS dapat diketahui secara langsung (real time), sehingga analisis terhadap pergerakan massa batuan dapat dilakukan lebih cepat. Pada lereng yang tidak stabil, pemasangan prisma dilakukan lebih rapat, sehingga data pergerakan akan lebih mewakili luasan area tidak stabil, serta arah dan kecepatan pergerakan. Hasil pemantauan RTS adalah kurva yang menggambarkan hubungan antara
waktu
-
pergerakan
(displacement )
sebagaimana digambarkan pada Gambar 3.4. Terjadinya longsoran dapat diprediksi dengan cara mengekstrapolasi displacement rates kurva tersebut. Apabila kurva waktu pergerakan
(displacement )
menanjak
tajam
dimana
menandakan kemungkinan longsoran progresif akan terjadi, maka frekuensi pemantauan perlu ditingkatkan untuk meningkatkan ketepatan prediksi.
22
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 3.3 Penempatan prisma pada lereng menggunakan alat RTS
Gambar 3.4 Contoh Hasil Pemantauan Menggunakan RTS
b. Radar Radar merupakan salah satu teknologi yang digunakan untuk pemantauan ketidakstabilan lereng secara real time dan menerus selama 24 jam dimana mampu mendeteksi adanya
pergerakan
melalui
perubahan
kecepatan
pergeseran lereng. Dengan teknologi radar dapat diketahui deformasi yang terjadi pada suatu lereng dengan akurasi data yang sangat tinggi (0,2 mm pada jarak 800 m). Pergerakan
lereng
(slope
deformation)
atau
pola
pergerakan yang tidak biasa (unusual movement patterns) 23
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
yang dinyatakan dalam bentuk percepatan yang terbaca pada
radar
merupakan
suatu indikasi
awal adanya
ketidakstabilan lereng. Alat ini dapat dikategorikan sebagai proactive warning device untuk slope instability monitoring , sehingga
umumnya
digunakan
untuk
memantau
pergerakan lereng pada area kritis. Konfigurasi peralatan pemantauan lereng tambang dan timbunan batuan penutup dengan menggunakan sistem radar ditunjukkan pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Konfigurasi Pemantauan Lereng Tambang dan Tanah Penutup Dengan Menggunakan Sistem Radar
c. Patok Geser Pemantauan lereng menggunakan patok geser biasanya dilakukan
dengan
pemetaan
gerakan
tanah
dan
pengukuran posisi patok geser. Pemetaan gerakan tanah dilakukan dengan cara membandingkan hasil pemetaan sebelumnya yang bertujuan untuk mengetahui aktivitas gerakan
tanah. Sedangkan
pengukuran patok
geser
dimaksudkan untuk mengetahui panjang pergeseran posisi patok,
baik
pergeseran
horizontal
maupun
vertical,
sehingga dapat diketahui posisi gerakan di daerah tersebut. 24
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Pengukuran dilakukan menggunakan alat ukur theodolit atau
pengukur
jarak
elektronik
(Electronic
Distance
Measurement – EDM) dengan cara mengikat patok-patok tersebut
pada
patok
tetap
(Bench
Mark ).
Skema
pengukuran patok pergeseran vertikal dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Ilustrasi Skema Pengukuran Patok Geser Vertical
d. Ekstensometer Ekstensometer dipergunakan untuk memantau pergerakan massa
batuan
pada
permukaan
lereng
yang
telah
teridentifikasi adanya retakan (crack). Terdapat 2 jenis ekstensometer yang digunakan untuk monitoring kestabilan lereng yaitu : fixed boreholed extensometer dan portable wireline extensometer . Portable wire line extensometer biasanya digunakan untuk memonitor pergerakan dinding batuan (lereng) hampir di seluruh retakan. Rangkaian umumnya terdiri atas kabel yang di-anchored pada bagian lereng yang tidak dengan stasiun pemantauan dan pulley dipasang pada bagian lereng yang mantap dibelakang rekahan tarik yang terakhir. Panjang kabel extensometer sebaiknya tidak lebih dari 60 meter untuk meminimalkan pelendutan.
25
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Sementara
itu
pengukuran
dengan fixed
boreholed
extensometer digunakan untuk mendeteksi dan memantau perubahan jarak antara beberapa anchors dalam sebuah lubang bor dengan anchors dalam sebuah lubang bor dengan anchor yang dianggap tetap pada collar lubang bor. Extensometer jenis ini yang terbaik untuk memantau pergerakan akibat struktur geologi yang diketahui, namun cukup mahal dibandingkan dengan peralatan pemantauan lainnya, sehingga mungkin kurang cocok untuk tambang terbuka yang besar. Data yang dihasilkan dari pemantauan menggunakan ekstensometer, meliputi besar dan arah pergerakan, serta laju
dan
percepatan
pergerakan.
Contoh
instalasi
pemasangan wireline ekstensometer dapat dilihat pada Gambar 3.7, sedangkan hasil pemantauannya ditunjukkan pada Gambar 3.8.
Gambar 3.7 Instalasi Wireline Ekstensometer (modifikasi gambar)
26
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 3.8 Contoh Hasil Monitoring Pergerakan Lereng menggunakan Alat Slope Extensometer
e. Crackmeter Pemantauan pergerakan lereng pada permukaan yang telah teridentifikasi adanya indikasi retakan (crack ) dapat juga dilakukan dengan menggunakan crackmeter. Prinsip kerja alat ini hampir sama dengan slope extensometer namun lebih simple/praktis karena hanya memasang dua patok/anchor pada kedua sisi yang berlawanan dari arah retakan. Contoh pemasangan pemasangan alat crackmeter dapat dilihat pada Gambar 3.9, sedangkan contoh hasil pemantauannya ditunjukkan pada Gambar 3.10.
Gambar 3.9 Contoh Konfigurasi Alat Crackmeter
27
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 3.10 Contoh Hasil Pematauan Menggunakan Crackmeter
f. Inklinometer Inklinometer merupakan alat pantau yang berfungsi untuk mengidentifikasi adanya potensi pergerakan lateral yang terjadi dibawah permukaan pada kedalaman tertentu dimana umumnya
digunakan
pada timbunan batuan
penutup. Contoh alat inklinometer dapat dilihat pada Gambar 3.11, sedangkan profil pergerakan massa batuan hasil pemantauannya ditunjukkan pada Gambar 3.12.
Gambar 3.11
Inklinometer
28
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Gambar 3.12 Profil Hasil Pemantauan Menggunakan Inklinometer
g. Global Positioning System / Halic Pemantauan ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan batuan penutup menggunakan GPS dilakukan dengan mengukur Perbedaan
koordinat nilai
titik
observasi
koordinat
dari
secara
waktu
ke
berkala. waktu
mengindikasikan adanya pergerakan massa batuan dimana dapat diketahui besar dan arahnya. GPS yang digunakan
29
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
untuk pemantauan ketidakstabilan lereng harus merupakan GPS Geodetik yang memiliki ketelitian sangat tinggi.
3.3.2.2 Muka Air Tanah Pengukuran kedudukan air tanah dapat dilakukan secara berkala pada sumur pantau dalam waktu yang relatif sama sehingga hasil pengukuran menggambarkan kondisi air tanah pada suatu waktu tertentu. Hasil pengukuran ini dituangkan menjadi suatu peta yang menggambarkan bentuk morfologi permukaan air tanah beserta arah alirannya. Lokasi sumur pantau adalah lubang bor bekas pemboran explorasi atau pemboran geoteknik di sekitar lubang bukaan tambang. Alat yang digunakan untuk pengukuran tinggi muka air tanah adalah piezometer. Tipe-tipe alat piezometer yang digunakan antara lain: standpipe piezometer, vibrating wire piezometer dan pneumatic piezometer . Contoh alat piezometer dapat dilihat pada Gambar 3.13 dibawah ini.
Gambar 3.13
Piezometer
30
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
3.4 Jadwal Pemantauan Pemantauan ketidakstabilan lereng tambang dan timbunan batuan penutup dilaksanakan selama tahap operasi penambangan dan pasca tambang, sehingga harus dibuat perencanaan terhadap jadwal pemantauan tersebut. Frekuensi pemantauan dapat dilakukan setiap jam, harian, mingguan didasarkan pada alat pantau, lokasi pememantauan, serta tingkatan pemantauan. Jadwal pemantauan ketidakstabilan lereng ditunjukkan pada Tabel 3.3. Tabel 3.3 Jadwal Pemantauan FREKUANSI PEMANTAUAN CARA/METODE PEMANTAUAN
Pit Slope
Waste Dump Slope
Visual Inspection
D
D
Patok Geser (EDM)
D
D
Slope Extensometer
D
W
Crack-meter
W
W
Inclinometer
W
W
Standpipe Piezometer
W
W
Keterangan : H = hourly D = daily W = weekly M = mounthly Q= quarterly
3.5 Penilaian Risiko Risiko dari kelongsoran lereng tambang dan timbunan perlu dinilai apakah berpengaruh signifikan terhadap tambang. Penilaian suatu risiko dari suatu bahaya kelongsoran lereng adalah bervaiasi tergantung dari level risiko atau “ level of risk”
terkait bahaya tersebut. Proses penilaian risiko dapat
digambarkan sebagai dalam bagan alir yang terlihat pada Gambar 3.14.
31
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
TENTUKAN KRITERIA (Terkait Risiko Kelongsoran Lereng) C M O IDENTIFIKASI RISIKO :
M
M
O
Apa lereng akan longsor?
N
Bagaimana itu akan longsor?
I U T
ANALISIS RISIKO :
N I
(TENTUKAN EXISTING CONTROLS) Tentukan
Tentukan
Likelihood
Consequences
O R
C A
Tentukan “ Level Risiko “
T
Risk level = likelihood x consequence
AND
E
EVALUASI RISIKO YANG ADA : Bandingkan dengan Kriteria
R
AND
E
Buat Prioritas-prioritas Risiko
V C I
Apakah risiko dapat diterima?
O
E N W S
NILAI RISIKO-RISIKO YANG MUNGKIN & LAKUKAN MITIGASI RISIKO :
U
Tentukan opsi-opsi tindakan
Evaluasi opsi-opsi tindakan
Pilih opsi tindakan terbaik
Buat rencana-rencana Implementasi
L
ya
T
tidak
Gambar 3.14 Bagan alir proses penilaian risiko
Setiap orang yang bekerja di tambang harus selalu peduli atau tanggap (aware) terhadap bahaya kelongsoran lereng yang muncul pada area tambang. Awareness training dan komunikasi efektif harus dapat meyakinkan, bahwa bahaya longsoran lereng telah diketahui oleh semua orang. Misalnya, secara berkala diberikan Training tentang “Slope Hazard Recognition” sama halnya seperti training tentang Environment).
32
SHE Annual Refresher (Safety, Health and
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
3.6
Kriteria A larm Thres hold Dalam Pemantauan Lereng Kriteria Alarm Threshold Pemantauan Lereng adalah suatu batasan dari laju atau trend pergerakan lereng bukaan tambang hasil dari sistem pemantauan lereng yang dipasang untuk menentukan suatu tindak-lanjut komunikasi yang telah ditetapkan. Penyusunan kriteria ini dimaksudkan untuk memberikan panduan bagi pemantau lereng dalam menilai atau mengevaluasi titik-titik pemicu alarm-threshold sebagai dasar bahwa suatu langkah aksi harus dilakukan. Kriteria ini diberlakukan untuk semua lereng tambang yang sedang dipantau. Tujuan lebih konkretnya, adalah memastikan agar terjadi komunikasi yang baik melalui; - pengevaluasian
terhadap
laju
pergerakan
lereng,
kemudian
dibuat
interpretasi dan kesimpulan terhadap kondisi lereng, lalu ditentukan tindak lanjut (action) yang perlu diambil. - Memastikan
bahwa
level
tanggung
jawab
teknikal
dalam
proses
pengambilan keputusan harus didefinisikan secara jelas. Prosedur pelaksanaan batas peringatan bahaya mempertimbangkan Kriteria Alarm Threshold Pemantauan Lereng dan sistem pemantauan lereng yang diterapkan baik secara
terpisah maupun kombinasi
keduanya
dalam
melakukan evaluasi terhadap data hasil pemantauan lereng dan grafik pergerakan lereng. Dalam membuat interpretasi dan kesimpulan tentang kondisi pergerakan lereng, terkait dengan batas peringatan bahaya, dan tindakan aksi yang harus dilakukan, dapat dibagi dalam 3(tiga) kategori, sebagai berikut: 1. Kategori 1, termasuk “waspada hijau (Green Alert)”, yaitu kondisi yang menunjukkan tidak terjadi peningkatan pergerakan lereng atau laju pergerakan lereng tetap. Laju pergerakan umumnya konstan, pada rate < 5 mm per hari lalu stabil (diam). Tindakan aksi yang disarankan: lakukan inspeksi rutin (normal check) di lapangan, dan laporkan kepada Supervisor langsung tentang kondisi ini. 2. Kategori 2, termasuk “waspada kuning (Yellow Alert)”, yaitu kondisi yang menunjukkan terjadinya percepatan pergerakan awal (Initial acceleration). Laju pergerakan lereng berkisar antara 5 – 10 mm per hari, dan berpotensi
33
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
meningkat atau menjadi stabil. Tindakan aksi yang diperlukan : tingkatkan frekuensi pemantauan dan mungkin perlu untuk penambahan sistem peralatan. Laporkan kondisi ini kepada Senior Geotechnical Engineer (yang bertanggung-jawab). 3. Kategori 3, termasuk “Awas (Red Alert)” , yaitu terjadi peningkatan pergerakan lebih lanjut yang meningkat signifikan, pada laju > 10 mm per hari, dan ini berpotensi akan terjadi longsoran lereng. Tindakan aksi yang diperlukan: Laporkan kondisi ini kepada Chief Geotechnical Engineer (penanggung-jawab). Jika trend pergerakan lereng kurvanya mendekati vertikal, maka harus segera dilaporkan kepada Dispatch and Senior Foreman. Kondisi ini sudah masuk dalam kondisi Bahaya Geoteknik, dan harus ada tindakan pengamanan. Pada Tabel 3.4 berikut dapat dilihat hasil interpretasi, batas peringatan dan tindakan atau aksi kriteria Alarm Threshold dalam pemantauan lereng serta gambar kurvanya.
34
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
Tabel 3.4 Interpretasi, Batas Peringatan, Tindakan/Aksi
35
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
BAB IV PENUTUP
Mengacu kepada peraturan keselamatan dan kesehatan kerja serta persyaratan umum dalam hubungan ketenagakerjaan, pengusaha harus menyediakan dan memelihara suatu lingkungan kerja yang menjamin pekerja dapat terlindung dari risiko bahaya dalam melakukan pekerjaan. Pekerja harus selalu menjaga keselamatan kerja dirinya dan rekan-rekan kerja lainnya, melakukan tindakan pencegahan dan melaporkan dengan segera segala situasi yang dianggap berbahaya. Untuk itu, pemantauan kestabilan lereng juga diperlukan untuk meminimalkan potensi kerugian terhadap keselamatan pekerja, kegiatan produksi, dan peralatan. Selain itu pelaksanaan kegiatan pemantauan kestabilan lereng tambang dan timbunan batuan penutup merupakan salah satu hal yang penting dalam rangka pemantauan lingkungan sebagai bagian dari upaya pengendalian erosi.
36
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
Bieniawski, Z.T., (1989), "Engineering Rock Mass Classifications", A WileyInterscience Publication, New York. Hoek, E and Bray, J.W. (1981), "Rock Slope Engineering ", The Institution Of Mining and Metallurgy, London.
37
PEDOMAN TEKNIS PEMANTAUAN KESTABILAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN BATUAN PENUTUP
PERATURAN PERUNDANGAN YANG BERKAITAN DENGAN KEMANTAPAN LERENG TAMBANG DAN TIMBUNAN I.
KEPUTUSAN MENTERI PERTAMBANGAN ENERGI Nomor
: 1211.K/008/M.PE/1995 tentang
Pencegahan dan Penanggulangan Perusakan dan Pencemaran Lingkungan Pada Kegiatan Usaha Pertambangan Umum.
Pasal 11 Lereng yang dibentuk dan atau terbentuk pada kegiatan usaha pertambangan harus mantap sesuai dengan kondisi lingkungan setempat.
II.
KEPUTUSAN MENTERI PERTAMBANGAN ENERGI Nomor. 555.K/26/M.PE/1995 tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pertambangan Umum Pasal 240 : Cara Kerja
1. Kepala Teknik Tambang penambangan,
harus menjamin bahwa kemantapan lereng
penimbunan, dan material lainnya telah diperhitungkan
dalam perencanaan tambang. 2. Penimbunan tanah penutup hanya dapat dilakukan pada jarak sekurangkurangnya 7,5 meter dari ujung teras atas penambangan. 3. Dilarang melakukan penggalian potong bawah (undercutting ) pada permuka kerja, teras atau galeri, kecuali mendapat persetujuan Kepala Pelaksana Inspeksi Tambang. 4. Permuka kerja harus aman dari batuan menggantung dan pada waktu pengguguran batuan, para pekerja di tempat tersebut harus menyingkir. 5. Apabila suatu pekerjaan harus dilakukan secara manual pada permuka kerja yang tingginya lebih dari 2,5 meter dari lantai kerja, para pekerja tambang harus memakai sabuk pengaman atau pelana pengaman. 6. Permuka kerja tambang permukaan pada bagian atas daerah kegiatan tambang bawah tanah hanya dapat dibuat setelah mendapat persetujuan Kepala Pelaksana Inspeksi Tambang.
38