BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ventilasi tambang adalah suatu proses penyediaan kebutuhan udara untuk kegiatan penambangan bawah tanah dan memindahkan udara dari area penambangan. Proses ini terjadi secara alami maupun secara mekanik (bantuan alat seperti fan). Untuk itu diperlukan pengkajian dan gambaran dari kondisi penambangan bawah tanah tersebut. Salah satu faktor utama yang mempengaruhi bentuk kurva konsentrasi terhadap waktu dari gas tracer adalah koefisien difusi dari saluran udara. Koefisien difusi ini ditentukan oleh karakteristik jalur udara dan kecepatan udara. Penelitian terdahulu telah dilakukan oleh Taylor (1953,1954) pada media air untuk memperkirakan besarnya koefisien difusi pada aliran laminar dan turbulen (homogen pada saluran pipa). Menurut Taylor (1954), besarnya nilai koefisien difusi untuk aliran turbulen, E = 10.1Ru * dimana u ; f u * = u (1-1) 8 Keterangan: f adalah nilai faktor friksi, u adalah nilai kecepatan rata-rata, dan R adalah panjang aliran udara Koefisien difusi dijalur udara tambang telah dianalisis oleh Sasaki dan Dindiwe (2002) dan Widodo (2006), yang mengindikasikan bahwa nilai Koefisien Difusi pada jalur udara tambang lebih besar dari estimasi dengan menggunakan persamaan Taylor (1954). Namun demikian besarnya selisih perbedaan nilai koefisien difusi Taylor dengan hasil pengukuran belum pernah dilakukan pengkajian. 1

2 Penelitian ini dimaksudkan untuk menguraikan prosedur pengukuran tracer gas serta analisis hasil pengukuran untuk menentukan jalur aliran udara beserta debitnya. Selain itu, penelitian ini juga akan mengkaji nilai koefisien difusi pada jalur udara tambang. Khusus untuk penelitian ini, kajian dilakukan pada jalur lurus sebagai studi awal sebelum menganalisis jaringan yang lebih kompleks. 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mempelajari metode Tracer Gas untuk menganalisis jaringan ventilasi tambang 2. Mengetahui dan mengevaluasi Koefisien Difusi Turbulen pada jalur udara tambang pada jalur lurus. 1.3 Metodologi Penelitian Langkah-langkah dalam penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut : Studi literatur, yang meliputi studi tentang metode tracer gas serta pencarian data mengenai metode penambangan dan sistem ventilasi Tambang Bawah tanah UBPE Pongkor. Melakukan pengamatan dan pengambilan data di area penambangan Ciurug. Melakukan perhitungan debit udara, kecepatan aliran udara dan koefisien gesek permukaan saluran, melakukan perhitungan koefisien difusi dengan menggunakan persamaan Taylor (1954) dan melakukan analisis kurva. Membuat kesimpulan dan saran berdasarkan hasil pengamatan, pengolahan data, dan analisis yang telah dilakukan. Metode yang digunakan dalam pengukuran data dilapangan adalah dengan menggunakan Metode Tracer Gas dengan SF 6 sebagai Gas Tracer. Alat yang 2

3 digunakan untuk pengukuran adalah The Brüel & Kjær Multi Gas Monitor Type Gambar 1.1 The Brüel & Kjær Multi Gas Monitor Type Manfaat Penelitian Metoda Tracer Gas dapat digunakan untuk menganalisis jalur yang dilalui udara beserta debit pada masing-masing jalur tersebut pada sistem ventilasi tambang bawah tanah. Koefisien Difusi yang merupakan karakteristik gas pada jalur udara tambang dapat digunakan untuk memprediksi konsentrasi gas di suatu titik pada jalur tersebut. 1.5 Batasan Masalah Batasan masalah untuk penelitian adalah adalah sebagai berikut: Daerah pengamatan meliputi Tambang Ciurug (L-500). Pengamatan dilakukan hanya pada MHL (Mine Haulage Level) Level 500 yang mewakili jalur aliran udara dengan pola aliran lurus. 3

4 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : Bab I adalah uraian mengenai latar belakang masalah, tujuan, manfaat, serta batasan masalah penelitian. Bab II adalah dasar teori yang mengenai ventilasi tambang bawah tanah, metode tracer gas, serta teori-teori aliran fluida dalam saluran udara. Bab III adalah tinjauan umum PT.Aneka Tambang,Tbk UBPE Pongkor. Bab IV membahas sistem ventilasi Pongkor dan perhitungan koefisien difusi dengan persamaan Taylor pada jalur lurus dan menentukan grafik hubungan konsentrasi gas terhadap waktu dari data-data pengukuran. Penentuan grafik hubungan konsentrasi gas terhadap waktu dilakukan dengan menggunakan koefisien difusi hasil perhitungan persamaan Taylor dan Taylor Simulasi (trial error) yang merupakan modifikasi dari nilai koefisien difusi Taylor. Bab V adalah pembahasan, analisis data serta analisis grafik hasil pengukuran untuk menganalisis sistem ventilasi pada jalur lurus. Selain itu, dilakukan analisis terhadap nilai koefisien difusi. Bab VI merupakan kesimpulan dan menentukan solusi terhadap permasalahan ventilasi pada jalur MHL 1.7 Diagram Alir Penelitian Pengukuran data dilapangan dilakukan pada area penambangan Ciurug, UBPE Pongkor. Pengambilan data pengukuran tracer gas ini dimulai dari tanggal 20 Februari dan selesai tanggal 5 Mei Diagram alir pengukuran Tracer Gas di lapangan dapat dilihat pada Gambar 1.2. Sedangkan diagram alir perhitungan konsentrasi dapat dilihat pada Gambar

5 ANALISIS SISTEM VENTILASI DENGAN PERHITUNGAN KOEFISIEN DIFUSI PADA METODE TRACER GAS DI UBPE PONGKOR Penentuan area Pengukuran, Penyiapan, Gas, Balon atau Kantung Plastik, Pengukuran Berat Balon,Volume Balon,dan Berat Gas Penempatan Alat Ukur pada posisi yang ditentukan Pelepasan gas pada titik pelepasan dengan cara membocorkan balon atau kantung plastik, pencatatan waktu secara kontinu terhadap perubahan konsentrasi gas sejak gas dilepaskan Pencatatan Kelembaban udara, Kecepatan udara dan Perhitungan Volume udara pada titik pelepasan dan titik pencatatan Pengukuran selesai ketika konsentrasi gas sudah sangat kecil dan tidak ada perubahan konsentrasi yang fluktuatif Gambar 1.2 Diagram Alir Pengukuran Data di Lapangan 5

6 D = 5.05dU* u = u * f 8 1 f R = 2log k x 2 M/ A [( ut)] 4Dt C(x, t) = e 4 π Dt Wt Vg = ρ g Gbr 1.3 Diagram Alir Perhitungan Konsentrasi 6