KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN “ FRICTION PADA LUBANG BUKAAN ANCHORED ROCK BOLT” BOLT” PADA TAMBANG BAWAH TANAH DI I.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPA COM PANY NY
PROPOSAL SKRIPSI
Oleh : OYAN OYAN KRISTIAN KR ISTIAN 11.!.!1"1#TA
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNI$ERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “$ETERAN% YOGYAKARTA !!& KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN “ FRICTION PADA LUBANG BUKAAN ANCHORED ROCK BOLT” BOLT” PADA
TAMBANG BAWAH TANAH DI I.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPA COM PANY NY
PROPOSAL SKRIPSI
Oleh : OYAN OYAN KRISTIAN KR ISTIAN 11.!.!1"1#TA
Me Menyetujui, Dosen Wali
Mengetahui, Dosen Pembimbing I,
Ir. Poerwoko Yulianto, MT NIP. ! "#! $%% A. JUDUL SKRIPSI
Ir. Singgih Saptono, MT NIP. ! "%& &#'
KAJIAN KAJIAN TEK TEKNIS NIS SISTEM SISTEM PENYA PENYANGGAN NGGAN “FRICTI “FRICTION ON ANCHOR ANCHORED ED ROCK BOLT BOLT% % PADA LUBANG BUKAAN B UKAAN TAMBANG TAMBANG BAWAH BAWAH TANAH TANAH DI I.O.Z PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY COMPANY
B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL
Pa(a tahun)tahun terakhir ini penggunaan baut batuan telah meluas, mengikuti perkembangan perkembangan bi(ang bi(ang Mekanika Mekanika *atuan (an peningkatan peningkatan pemakaian pemakaian penguat batuan lainny lainnyaa (i (alam penggalian penggalian tambang bawah tanah sebagai alternati+ (ari penyanggan penyanggan tra(isioni tra(isionil. l. Siste Sistem m ranan ranangan gan pengu penguat at batuan batuan pa(a pa(a saat ini ini (i ha(ap ha(apkan kan pa(a pa(a suatu suatu peningkatan peningkatan permintaan permintaan untuk mengoptimasik mengoptimasikan an ranangan tersebut ters ebut (engan tetap te tap memperhatikan +aktor keamanan (an +aktor ekonomi. Siste Sistem m penya penyang nggan gan -rit -ritio ion n /nho nhore( re( 0ok 0ok *olt1 *olt1 merup merupaka akan n sistem sistem penyangga penyangga baut batuan yang paling paling banyak banyak mengalam mengalamii perkembangan perkembangan (alam (alam teknik teknik penguatan batuan. Sistem ini salah satunya (i terapkan oleh PT. reeport In(onesia 2ompany, yaitu pa(a tambang bawah tanah -Interme(iate 3re 4one1 5I346 (iantara berbagai sistem penyanggan yang lain. Sistem ini biasanya (iterapkan pa(a bukaan 5(ri+t6 yang baru (ibuka. Dari keterangan (iatas ju(ul ini (ipilih untuk mempelajari aspek keteknikan (ari pemakaian sistem penyanggaan ini beserta pertimbangan)pertimbangan yang terlibat (alam pemilihannya. pemilihannya.
C. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan utama (ari sistem penyanggaan batuan a(alah untuk membantu massa batuan menyangga menyangga (irinya (irinya sen(iri. sen(iri. Penelitian Penelitian ini bermaksu( untuk mengerti mengerti lebih lebih jauh tentang sistem penyanggaan penyanggaan baut batuan (engan ara pengikat geser 5rition /nhore( 0ok *olt6, seperti ara kerja, parameter)parameter yang terlibat (alam pemiliha pemilihan n penggunaanny penggunaannyaa (ari segi keteknikan serta sejauh mana kapasitasnya kapasitasnya (alam menapai tujuan utama penyanggaan yang (iinginkan. 7al tersebut bisa (ilakukan setelah pengamatan (ilakukan (i lapangan (an mengambil (ata)(ata yang (ibutuhkan untuk mempelajari seara terperini aspek) aspek teknik yang (iperhitungkan (alam meto(e penyanggaan ini.
D. RUMUSAN MASALAH
". Meng Menget etah ahui ui +akt +aktor or)+ )+ak akto torr
yang ang
mempe empeng ngar aruh uhii
pem pemilihan suat suatu u
jen jenis
penyangga penyangga pa(a suatu tambang tambang bawah bawah tanah 8.
Mengetahu Mengetahuii sistem sistem perkuata perkuatan n batuan batuan (engan (engan meng menggun gunakan akan baut baut batuan batuan serta si+at)si+atnya.
!.
Menentuk Menentukan an sejauh sejauh mana mana e+ek yang yang (iberi (iberikan kan oleh oleh pemasan pemasangan gan baut baut terha(ap tamb tambah ahan an keku kekuata atan n
luba lubang ng buka bukaan an (an (an
ran ranan anga gan n
pema pemaka kaia ian n yang ang
memberikan hasil maksimum.
E. METODOLOGI PENELITIAN
Di(alam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan antara teori (engan (ata)(ata lapangan,sehi lapangan,sehingga ngga (ari ke(uanya (i(apat pen(ekatan penyelesaia penyelesaian n masalah. masalah. /(apun urutan pekerjaan penelitian yaitu 9 ". Stu(y literatur, brosur)brosur, laporan penelitian ter(ahulu (ari perusahaan. 8. Pengamatan langsung (i lapangan, (ilakukan (engan ara peninjauan lapangan untuk melakukan pengamatan langsung terha(ap semua kegiatan (i (aerah yang akan (iteliti !. Pengambilan Data, (engan pengukuran langsung (i lapangan maupun penelitian (i laboratorium. &. /kuisisi Data a. Pengelompokan (ata b. :umlah :umlah (ata (ata . ;ji realitas '. Pengolahan (ata #. /nalisis hasil Pengolahan (ata <. =esimpulan F. PENYELESAIAN MASALAH MAS ALAH 1. D'(') Te*)+
Tujuan Tujuan utama (ari suatu sistem sistem penya penyangg nggaan aan batuan batuan a(alah a(alah untuk untuk membantu massa batuan menyangga (irinya sen(iri. 7al 7al ini ini (ipe (iperl rluk ukan an pa(a pa(a saat saat batu batuan an memp mempun uny yai kee keen( n(eru erung ngan an untu untuk k mengalami keruntuhan karena perubahan tegangan (ari kea(aan aslinya sebagai
akibat (ari berbagai maam hal, misalnya penggalian bawah tanah. Penyanggan ini a(a yang bersi+at sementara maupun permanen bergantung pa(a maksu( (an tujuan (alam penggalian tersebut. *aut batuan yang (iperguna (ipergunakan kan sebagai penyangga penyangga akan merupakan merupakan suatu bagian (ari masssa batuan, akan mempunyai +ungsi yang lain 5juga +ungsi yang sama6 (ari misalnya penyangga kayu atau besi baja yang ti(ak merupakan bagian (ari massa massa batuan tetapi (iluar (iluar massa batuan. /(apun alasan mengapa baut batuan telah (igunakan seara meluas sebagai penguat batuan , antara lain 9 ) leksibel, (apat (ipergunakan pa(a bentuk geometri yang ber>ariasi. ) ;mumnya mu(ah (igunakan ) 0elati+ murah ) Pemasangannnya (apat sepenuhnya (engan mekanisasi ) =erapatannnya =erapata nnnya 5:umlah baut batuan per skala luas6 (engan mu(ah (apat (isesuaikan
(engan kon(isi batuan lokal
) Dapat (ikombonasikan (engan sistem penyanggan yang lain seperti mes kawat, beton tembok, (an selimut selimut beton. 1.1
Je,+( B'-
:enis :enis baut batuan (ibe(ak (ibe(akan an ber(asarkan ber(asarkan ara pengikat pengikatann annya ya
a(a
beberapa maam, maam, yakni9 yakni9 a.*aut batuan (engan ara pengikatan pengikatan mekanis b.*aut batuan (engan (engan ara pengikatan pengikatan yang yang menggunaka menggunakan n ?at kimia kimia .*aut batuan batuan (engan (engan ara pengik pengikatan atan @eser 5ritio 5rition n /nhor /nhore( e( 0ok *olt6 (.*aut kabel batuan. Yang akan (ibahas (alam tulisan ini a(alah jenis baut batuan (engan ara pengikatan pengikatan geser 5rition /nhore( /nhore( 0ok *olt6. *aut batuan batuan (engan (engan ara pengikat pengikatan an geser merupakan merupakan baut batuan batuan yang paling banyak berkembang (alam teknik penguatan batuan. Dua tipe baut batuan (engan pengikatan geser yang terse(ia , yaitu -Split Set1 (an -SwelleA1.
Mekanism Mekanismee pengik pengikatan atan baut batuan batuan (engan (engan -Split -Split Set1 timbul timbul (ari kekuatan geser (ari a(anya pepbebanan yang men(apat batas beban maksim maksimum um (ari baut batuan batuan saat baut batuan batuan akan tergeli tergelini nir. r. *aut batuan (apat mengalami mengalami perpin(ahan perpin(ahan yang yang besar besar Mekanisme (ari pengikatan baut batuan (engan -SwelleA1 tergantung (ari
keku ekuatan
geser
(an
(ikombinasikan
(engan
ikatan
mekanik.Pengikatan (ari -SwelleA1 (itimbulkan oleh kekuatan geser pembebanan pembebanan ikatan mekanikantara mekanikantara baut batuan (an batuan menegah menegah lepasnya baut (ari batuan. a. -Split Set1 T/*BC Data Teknik rition /nhore( 0ok *olt ) Split Set
Diameter Pipa
!% mm
*eban batas 5Yiel( 5Yiel( loa(6 pipa -steel1
% kN
*eban ;ltimat 5;ltimate Coa(6 -steel1
"" kN
0egangan aAial ultimat -Steel1 *erat baut tanpa -+ae plate1 Panjang *aut
"# ",$ kgEm ,% ) ! m
Diameter Cubang bor yang (ianjurkan
!' ) !$ mm
b. -SwelleA1 -SwelleA1 T/*BC Data Teknik rition /nhore( 0ok*olt F SwelleA
Diameter Pipa
8# mm
-Yiel( -Yiel( Coa(1 pipa baja
"! kN
-;ltimate Coa(1 pipa baja
"! kN
0egangan aAial ultimate, pipa baja
"
*erat baut, tanpa -+ae Plate1 Panjang =abel
8 kgEm sesuai panjang yang (ibutuhkan
Diameter lubang bor yang (ianjurkan
!'
± !
mm
1.. Pe)le,/0'', Pe)le,/0'', Pe,-,2',/ '3' S+(e4 B'- B'-',
*ebera *eberapa pa kompon komponen en yang yang (igu (igunak nakan an bersa bersama ma)sa )sama ma (engan (engan baut baut batuan, antara lain 9 a. -ae Plate1 Sebuah Sebuah -+ae -+ae Plate1 Plate1 (iranan (iranang g untuk untuk men(ist men(istrib ribusi usikan kan beban beban pa(a kepal kepalaa baut baut seara seara merat merataa (isek (isekita itarr batuan batuan (isek (isekel elil ilin ingn gny ya. ;ntuk ;ntuk menjaga elastisitas (ari sistem baut batuan, maka pemilihan -+ae plate1 merupakan hal yang sangat penting. b. Mes kawat 5Wire 5Wire mesh6 Dua jenis wire mesh yang umumnya (igunakan (engan kombinasi baut batuan yakni yakni -2hai -2hailin link k mesh1 mesh1 (an -Wel( -Wel( mesh1. mesh1. -2hailink mesh umumnya (igunakan pa(a permukaan utnuk menegah karya karyawan wan e(era e(era (an kerusa kerusakan kan perala peralatan tan (ari (ari lepasn lepasny ya serpi serpiha han n peahan batuan. batuan. -Wel( mesh1 ter(iri atas kabel baj yang (iatur (engan pola segi empat atau bujur sangkar (an (ipatri pa(a tiap titik perpotongannya. -Wel( Mesh (igunakan untuk memperkuat beton tembok (an lebih kaku (ari -2hailink Mesh1. . *eton Tembok Tembok 5Shotrete6 *eton tembok biasa (ikombinasikan (engan bautbatuan (alam kon(isi bawah tanah yang yang luas luas . Pa(a tambang bawah bawah tanah beton tembok tembok makin makin sering (igunakn untuk memberikan (ukungan pa(a permukaan batuan yang ter(apat (iantara baut batuan. (. -0ok Straps1 5tali pengikat pengikat batuan6 *iasanya (ibuat (engan besi baja berukuran tebal "E& ini (engan lebar sekitar & ini (an berbagai ukuran rok starps lainnya (igunakan (imana kon(isi batuan jelek (an sering terjaa(i batuan lepas pa(a sekitar ujung baut batuan. ;ntuk menghalang menghalangii terja(inya terja(inya keruntuhan jenis jenis ini, baut
batuan (apat (ipergunakan (ipergunakan bersama)sama (engan -Steel Straps1 untuk men(ukung permukaaan batuan.
1. 5. F-,/(+ B'- B'-', B'-',
*aut batuan (ipan(ang sebagai suatu sistem penyangga penyangga yang mempuny mempunyai ai 8 misi klasik, yaitu 9 ) Menyangga batuan yang potensial utnuk runtuh ) Menahan atau bahkan menghentikan perpin(ahan permukaan lubang batuan ungsi yang berhubungan (engan ke(ua hal ini a(alah 9 ". ungsi Penahan 5Suspension6 8. ungsi Penekan !. ungsi Penguat 50ein+orement6
1. 6. R',7',/', S+(e4 Pe,8',//', Pe,8',//', De,/', B'- 9'-',
aktor)+aktor yang mempengaruhi mempengaruhi (alam pemilihan pemilihan meto(e ranangan a(alah 9 •
0anangan harus terus (ijalankan pa(a perio(e konstruksi (engan menggunakan hasil pemantauan
•
Suatu pertimba per timbangan ngan aktor ekonomi (an +aktor keselamatan keselamatan harus (ijaga pa(a saat pemilihan meto(e penguatan batuan yang akan (igunakan.
•
Perob Perobaan aan teoriti teoritik k harus harus (iim (iimba bang ngii (engan (engan penga pengala lama man n (an pertimbangan pertimbangan teknis. teknis.
aktor yang mempengaruhi ranangan ini a(alah 9 ) Tujuan (ari penggalian ) Si+at (ari Penyanggaan G sementara atau permanen ) =eselamatan kerja ) @eometri @eometr i penggalian ) :alan masuk yang terse(ia terse (ia ) Teknik Teknik penggalian ) *atas (engan penggalian yang ber(ekatan ber(eka tan
) =ea(aan tegangan in situ ) =ea(aan massa batuan ) =on(isi air tanah ) =emungkinan tipe peahnya batuan ) Tekanan penggalian yang (iperlukan ) Wa Waktu ktu yang terse(ia terse (ia tanpa penyangga penyangga ) Pengalaman)pengalaman sebelumnya sebelumnya *aut batuan batuan (engan (engan sistem sistem pengikata pengikatan n @eser ti(ak (irekome (irekomen(a n(asik sikan an untuk kon(isi sebagai berikut 9 ) Pa(a sistem penyanggan penyanggan permanen tanpa perlin(ungan korosi ) /(anya /(anya gerakan geraka n geser -Split Set1 ti(ak (irekomen(asikan untuk kea(aan sebagai berikut 9 ) Pa(a (aerah yang yang sempit sempit (an tertekan ) Pa(a (iameter lubang bor yang sulit (ikontrol ) Pa(a batuan yang sangat terkekarkan -Swelle -SwelleA1 A1 ti(ak (irekom (irekomen(a en(asika sikan n uuntuk uuntuk kon(isi kon(isi (aerah (imana (imana a(a (e+ormasi yang besar.
. D'' Pe,3-0-,/
Yang (imaksu( (engan (ata pen(ukung a(alah (ata)(ata yang (apat men(ukung (ata)(ata (ari lapangan guna menganalisa permasalahan yang a(a untuk menari alternati+ penyelesaian masalah. Data pen(ukung (apat (iambil antara lain (ari (ata hasil pengamatan (i lapangan, laporan penelitian ter(ahulu (ari perusahaan, brosur))brosur (ari perusahaan, (ata (ari instansi instansi yang terkait (an (ari literatur)literatur. literatur)literatur.
5. A,'l+(+( Pe,8ele('+', M'('l'h
Permasalahan yang a(a (i lapangan selanjutnya (ipelajari (an (ikaji ber(asarkan (ata yang a(a, baik (ata yang (ikumpulka (ikumpulkan n (ari hasil penyel penyeli(ik i(ikan an maup maupun un (ata (ata penu penunj njan ang g (an (an (i(u (i(uku kung ng berb berbag agai ai teori teori yang ang menu menun njang jang permasalahan permasalahan tersebut, selanjutny selanjutnyaa (iarikan (iarikan alternati+ alternati+ penyelesaia penyelesaiannn nnnya. ya.
/(apun /(apun rinian rinian (ari analis analisaa penye penyelesa lesaian ian masalh masalh rananga ranangan n teknis teknis sistem sistem penyanggan penyanggan baut batuan (engan (engan pengikat pengikat geser a(alah sebagai sebagai berikut berikut 9 ". Tahap Persiapan ;ntuk ;ntuk (apat menen menentuka tukan n sistem sistem penya penyangg nggan an pa(a suatu lubang lubang bukaan tambang tambang bawah bawah tanah, tanah, maka maka perlu perlu (ipela (ipelajari jari tentang +ungsi +ungsiEtuju Etujuan an (ari (ibuatnya lubang bukaan tersebut, ukuran yang (iinginkan, (an bagaimana bentuk lubang bukaan yang akan (ibuat serta sert a akti>itas penggalian lain yang ber(ekatan (engan (engan lubang lubang bukaan bukaan yang yang akan (ibuat. 8. Tahap Penyeli(ikan pen(ahuluan Tahap penyeli(ikan pen(ahuluan (imaksu(kan untuk men(apatkan (eskripsi umum umum (aerah (aerah yang yang akan (iseli (iseli(ik (iki, i, melip meliputi uti pengamb pengambil ilan an onto batuan batuan (engan pemboran, pen(ugaan geo+isika 5bila mungkin6, pengukuran tekanan air, pengukuran permeabilitas (ari massa batuan (engan -Pie?ometer1. !. Tahap Penyeli(ikan Penyeli(ika n Terini '. Pe,e,-', P')'4ee) 4'((' 9'-', -,-0 R',7',/',
Parameter yang (iperlukan untuk ranangan sistem penyanggaan antara lain lain a(alah a(alah bobot bobot isi,mo isi,mo(ul (ulus us elastik, elastik, koe+isi koe+isien en Poisson, Poisson, kuat tekan uniaksial, kuat geser, kohesi, su(ut geser (alam, tegangan in situ (an beberapa parameter lain, seperti ke(u(ukan umum arah bi(ang bi(ang kekar, (ata spasi bi(ang kekar, kon(isi air tanah pa(a ke(alaman tertentu (an 0HD untuk tiap ke(alaman. 9. Pe,e,-', R',7',/', Pe,8',//' Pe,8',//' Y',/ 3+e)l-0',
Penentuan Penentuan 0ananga 0anangan n penyangg penyanggaa
(apat (ilakukan (ilakukan melal melalui ui analisa analisa
kemantapan struktural, analisis empirik maupun analisis numerik. /nalisa yang akan (igunakan pa(a tulisan ini a(alah analisis empirik.Setelah semua (ata yang (iperlukan (iperoleh maka (apat (itentukan panjang maupun maupun jumlah jumlah baut batuan batuan yang yang (ibutuh (ibutuhkan kan untuk perkuatan perkuatan suatu lubang bukaan
G. JADWAL KEGIATAN PENELITIAN N*
Ke/+'',
J-,+
!!& J-l+
A/-(-(
" 8 ! & '
Stu(i Citeratur 3rientasi Capangan Pengambilan Data Pengolahan Da Data Penyusunan Dra+t
1
5
6
1
5
6
1
5
6
H. RENCANA DAFTAR DAFTAR PUSTAKA
". *ieniawskiG 4T, -0ok Mehanis Design in Mining an( Tunnelling1 Tunnelling1 The Pensyl>ania ;ni>ersity. ;ni>ersity. /. /. /. *alkema, *oston *osto n "%$& "%$ & 8. *rown B.T. - 0ok 2harateri?ation Testing Testing an( Monitoring1, Monitoring1, IS0M Suggeste( Metho(1, Pergamon Press, 2opyright, 2opyright, "%$". !. Irwan(y /ri+, /ri+, Ma(e /stawa /stawa 0ai, -3rientasi sistem Penyanggaan Penyanggaan Dengan Dengan *aut *atuan 50ok *olting (an Permasalahannya, Cembaga Pengab(ian Masyarakat (an :urusan teknik Pertambangan IT*, *an(ung "%%8. &. Ma(e /stawa /stawa 0ai,1 Mekanika Mekanika *atuan1, Caboratorium Caboratorium @eoteknik Pusat Pusat /ntar /ntar ;ni>ersitas ) Ilmu 0ekayasa, Institut Teknologi *an(ung, "%$$ '. Stillborg Stillborg *, -Pro+essional -Pro+essional ;sers 7an(book +or 0ok *olting1, Trans. Trans. Teh. Teh. Publiation, "%$# I. RENCANA DAFTAR DAFTAR ISI
=/T/ =/T/ PBN@/N PBN @/NT/0 T/0 0IN@=/S/N D/T/0 ISI D/T/0 C/MPI0/N D/T/0 @/M*/0 D/T/0 T/*BC */* I.
PBND/7;C;/N ".". Catar *elakang *elakang ".8. Tujuan ".!. Permasalahan Permasalahan ".&. Meto(e Penelitian Penelitian ".'. 7asil yang (iharapkan
II.
TIN:/;/N ;M ;M;M D/ D/B0/7 PB PBNBCITI ITI/N
8." 8." 8.8
8.! 8.& 8.' 8.' III. III.
Coka Cokasi si (an (an =esa =esamp mpai aian an (aer (aerah ah =ea(aan @e @eologi 8.8." Citologi 8.8.8 Struktur @eologi Iklim Tinj Tinjau auan an Sing Singkat kat PT. PT. reepo reeport rt In(ones In(onesia ia 2om 2ompa pany ny Inte Interm rme( e(ie iett 3re 3re 4one 4one 5I.3 5I.3.4 .466
TIN: TIN:/; /;/N /N TB=N TB=NIS IS SIS SISTB TBM M PBNY PBNY/ /N@@/ N@@//N /N DBN@ DBN@/N /N */; */;T T */T;/N !."
!.8
!.!
;mum !."." aktor Pemilihan *aut *atuan Sebagai Penyangga !.8.8 ungsi baut *atuan !.8.! :enis *aut *atuan *atuan !.8.& Syarat Pengikatan Pengikatan (engan (engan *aut *atuan !.8.' Perlengkapan Penunjang *aut *atuan Dengan Pengikat @eser !.8." Pemilihan *aut *atuan Dengan Pengikat @eser !.8.8 *aut *atuan Pengikat Pengikat @eser (engan -Split Set1 !.8.! *aut *atuan Pengikat Pengikat @eser (engan -SwelleA -SwelleA !.8.& Pemasangan Pemasangan *aut *atuan Pemantauan 5Monitoring6 5Monitor ing6
IJ. IJ.
SIS SISTBM TBM PBNY PBNY/ /N@@// @@//N N DBN@ DBN@/ /N */;T */T;/N P/D/ C;*/N@ C;*/N@ *;=//N *;=//N T/M*/N@ M*/N@ */W */W/7 T/N/7 I.3.4 PT. PT. 0BBP30T IND3NBSI/ IND3 NBSI/ 23MP/NY &." Cokasi Pengamatan &.8 Penjangkaran Dengan *aut *atuan &.! =emampuan *aut *atuan &.& Penilaian Penyanggaan *aut *atuan (engan -rition /nhore( 0ok *olt1 &.' :umlah *aut *atuan yang (i *utuhkan
J.
PBM*/7/S/N
J I.
=BSIMP;C/N D/N S/0/N JI." JI." JI.8
=esi esimpulan Saran
D/T/0 P;ST/=/ C/MPI0/N
