KUANTIFIKASI PENGARUH TAHANAN KEMIRINGAN DAN KECEPATAN TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR HD785-5 DI SITE PT INCO SOROWAKO TUGAS AKHIR Disusun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Pertambangan Instititut Teknologi Bandung Oleh EDWARD PETRUS S 12102023 PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
KUANTIFIKASI PENGARUH TAHANAN KEMIRINGAN DAN KECEPATAN TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR HD785-5 DI SITE PT INCO SOROWAKO TUGAS AKHIR Disetujui untuk : Program Studi Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan Institut Teknologi Bandung Oleh : Pembimbing : Edward Petrus S Dr. Ir. Suseno Kramadibrata, M.Sc.
RINGKASAN Dalam setiap kegiatan pertambangan, efektivitas dan efisiensi dari alat berat yang digunakan sangat perlu untuk diperhatikan karena hal ini sangat erat kaitannya dengan target produksi dan biaya operasional. PT. INCO sebagai salah satu perusahaan pertambangan ingin melakukan evaluasi kinerja alat HD785-5 dikarenakan kenaikan konsumsi bahan bakar sebesar 53,8% dari tahun 2004 ke 2005 (Sumber : Production and Cost Report). Metode evaluasi yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu dengan cara menganalisis pengaruh kondisi lapangan yang dalam hal ini difokuskan pada tahanan kemiringan dan kondisi kerja alat yang dalam hal ini difokuskan pada kecepatan terhadap konsumsi bahan bakar. Berdasarkan hasil perhitungan dan pengolahan data, diketahui bahwa konsumsi bahan bakar per jam pada truk HD785-5 semakin meningkat dengan bertambahnya tahanan kemiringan yang dialami oleh truk tersebut. Pada lintasan long haul untuk mengatasi kenaikan tiap ton tahanan kemiringan dibutuhkan lebih banyak bahan bakar dibandingkan pada short haul. Selain itu, pengaruh kecepatan terhadap konsumsi bahan bakar memiliki kecenderungan yang berbeda antara lintasan short haul dan long haul dimana pada lintasan short haul konsumsi bahan bakar semakin besar dengan semakin besarnya kecepatan sedangkan pada lintasan long haul yang terjadi adalah hal sebaliknya. Pada lintasan short haul, nilai kecepatan optimum yang menghasilkan konsumsi bahan bakar minimum berada pada sekitar 15 17 km/jam dan pada lintasan long haul, nilai kecepatan optimumnya berada pada sekitar 23 24 km/jam. ii
Abstract In every mining activity, the effectiveness and efficiency of heavy equipment used are very important to be concerned because it has related with production target and operational cost. PT. INCO as one of the mining companies wants to evaluate the performance of HD785-5 because of the increase of fuel consumption as much as 53,8% from the year 2004 up to 2005 (Source : Production and Cost Report) The evaluation method that has been used in this research is by analyzing the field condition effect which is focused on grade resistance and the machinery condition with special focus on vehicle speed to fuel consumption. Based on the equation derived from statistical data and data elaboration, it is known that the fuel consumption per hour on HD785-5 increasing with the accumulation of grade resistance experienced by the truck. To overcome the increase of each ton grade resistance on the long haul track, the truck needs more fuel compared to that of short haul. Besides that, the effect of speed to fuel consumption had a different inclination between short haul and long haul track, where on the short haul track, the greater the fuel consumption, the faster speed of the truck. Whereas, on long haul truck it had the opposite result. On the short haul track, the value of the optimum speed that is resulting minimum fuel consumption are approximately 15 17 km/hour and on the long haul track, the optimum speed value is approximately 23-24 km/hour. iii
KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus atas bimbingan, lindungan, dan penyertaan-nya sehingga penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Penulisan laporan tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Pertambangan ITB. Laporan tugas akhir ini berisi tentang hasil penelitian di lapangan yang membahas masalah pengaruh tahanan kemiringan dan kecepatan terhadap konsumsi bahan bakar HD785-5. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh kenaikan pengeluaran biaya bahan bakar sehingga PT. INCO ingin mengevaluasi kinerja alat produksinya. Adapun sistematika penulisan laporan tugas akhir ini dibagi ke dalam beberapa bab antara lain : Bab I menjelaskan tentang latar belakang, asumsi, batasan masalah, tujuan, serta diagram alir dari penelitian ini. Bab II menjelaskan tentang keadaan umum tempat penelitian ini dilakukan. Bab III menjelaskan tentang teori-teori yang mendasari penulisan dan perhitungan dari penelitian ini. Bab IV menjelaskan tentang data-data yang diperoleh dan cara memperolehnya serta hasil perhitungan dari data-data tersebut. Bab V membahas tentang pengaruh tahanan kemiringan dan kecepatan terhadap konsumsi bahan bakar. Bab VI berisi kesimpulan yang didapat serta saran hasil penelitian Selama melaksanakan penelitian maupun melakukan penulisan laporan tugas akhir ini, penulis telah banyak menerima bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin berterima kasih kepada : iv
1. Dr. Ir. Budi Sulistianto, MT. selaku ketua Program Studi T. Pertambangan ITB 2. Dr. Ir. Suseno Kramadibrata, M.Sc. yang telah membimbing penulis di dalam melakukan penelitian serta menyelesaikan penulisan laporan tugas akhir ini. 3. PT. INCO yang telah bersedia memberikan ijin untuk mengambil datadata yang diperlukan untuk penelitian ini. 4. PT. United Tractors, Tbk. yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat melakukan penelitiannya di PT. INCO. 5. Ardian R., Donald R. Sihombing, dan M. Insan Kamil yang telah sangat membantu dan memberikan penulis harapan untuk dapat mengikuti wisuda Oktober 2007. 6. Keluarga terkasih yang dengan setia mempercayai dan mendukung lewat doa dan kasih sayangnya. 7. Bapak U. Baringbing yang telah memberikan dukungan baik secara moril maupun materiil. 8. Mas Safrudin, Pak Sudibyo dan Kang Iwan yang telah membantu menemani penulis saat sedang berada di Laboratorium Geomekanika dan meminjamkan infokus untuk seminar tugas akhir. 9. Kawan-kawan HMT 2002 yang telah memberikan semangat dan dukungan melalui kritik dan saran. Penulis menyadari bahwa laporan penelitian tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran di dalam penyempurnaan laporan ini. Semoga laporan tugas akhir ini bermanfaat bagi pembaca dan pengembangan ilmu pengetahuan. Bandung, September 2007 Penulis v
DAFTAR ISI Ringkasan... ii Abstract... iii Kata Pengantar... iv Daftar Isi... vi Daftar Gambar... viii Daftar Tabel... ix BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang Masalah... 1 1.2. Tujuan Penelitian... 2 1.3. Batasan Masalah... 2 1.4. Asumsi... 2 1.5. Metode Penelitian... 3 1.6. Waktu Penelitian... 3 1.7. Bagan Alir Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN UMUM... 5 2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah... 5 2.2. Keadaan Iklim dan Curah Hujan... 6 2.3. Keadaan Geologi... 7 2.4. Genesa Bahan Galian... 12 2.5. Proses Penambangan... 13 BAB III DASAR TEORI... 16 3.1 Penggunaan Bahan Bakar Pada Mesin Kendaraan... 16 3.1.1 Sistem Penggerak... 16 3.1.2 Rimpull/Tractive Effort... 17 3.2 Tahanan-Tahanan Yang Mempengaruhi Gaya Gerak Kendaraan... 18 3.2.1 Tahanan Gulir (Rolling Resistance)... 18 3.2.2 Tahanan Udara (Aerodynamic Resistance)... 19 3.2.3 Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)... 20 3.3 Ketinggian dari Permukaan Air Laut (Altitude)... 21 vi
3.4 Perilaku Operator... 22 3.5 Waktu Daur... 23 3.5.1 Waktu Pemuatan (Loading Time)... 23 3.5.2.1 Loader Cycle Time (Cms)... 24 3.5.2.2 Jumlah cycle untuk mengisi haul truck (n)... 24 3.5.2 Waktu Pengangkutan dan Return Time... 25 3.5.3 Waktu Pembongkaran Muatan (Dumping Time)... 27 3.5.4 Spot dan Delay Time... 27 BAB IV DATA DAN PERHITUNGAN... 28 4.1 Payload Meter (PLM)... 28 4.2 Langkah-langkah Pengambilan Data PLM... 29 4.3 Vehicle Health Monitoring System (VHMS)... 30 4.4 Langkah-langkah Pengambilan Data VHMS... 31 4.5 Dispatch System dan Mining Modular System (MMS)... 32 4.6 Perhitungan Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)... 33 4.7 Perhitungan Kecepatan Rata-rata... 37 BAB V PEMBAHASAN... 39 5.1 Hubungan Tahanan Kemiringan Terhadap Konsumsi Bahan Bakar 39 5.2 Hubungan Kecepatan Terhadap Konsumsi Bahan Bakar... 40 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 44 6.1 Kesimpulan... 44 6.2 Saran... 44 DAFTAR PUSTAKA... 46 LAMPIRAN... 47 LAMPIRAN A DATA CURAHAN HUJAN/BULAN PERIODE 1996-2005. 47 LAMPIRAN B DATA CYCLE DARI PLM DAN MMS... 48 LAMPIRAN C DATA-DATA FUEL RATE HASIL PENGUKURAN VHMS 77 LAMPIRAN D DATA-DATA KEMIRINGAN... 78 vii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian... 4 Gambar 2.1 Peta Lokasi Kontrak Karya PT INCO, Sorowako... 6 Gambar 2.2 Rataan Curah Hujan/Bulan 1995 2005... 7 Gambar 2.3 Kenampakan Profil Laterit pada suatu bukit... 9 Gambar 2.4 Diagram Penambangan PT. INCO... 15 Gambar 3.1 Powertrain... 16 Gambar 3.2 Transmisi Daya (Power Transmission)... 17 Gambar 3.3 Komponen Koefisien Tahanan Aerodinamis Kendaraan... 20 Gambar 3.4 Ilustrasi Tahanan Kemiringan... 21 Gambar 3.5 Ilustrasi Waktu Daur (Cycle Time) dari Haul Truck... 23 Gambar 3.6 Ilustrasi Kapasitas Munjung dan Kapasitas Peres... 24 Gambar 3.6 Grafik Unjuk Kerja Haul Truck HD785-5... 25 Gambar 3.7 Ilustrasi Langkah-langkah Mencari Nilai Kecepatan... 26 Gambar 4.1 Payload Meter... 28 Gambar 4.2 Sambungan Kabel PLM... 29 Gambar 4.3 Panel PLM... 29 Gambar 4.4 Tampilan Layar pada saat download PLM... 30 Gambar 4.5 Sambungan Kabel VHMS... 31 Gambar 4.6 Tampilan Layar pada saat pengambilan data VHMS oleh laptop.. 32 Gambar 4.7 Contoh Pembagian Jalur Truk untuk Penghitungan Tahanan Kemiringan... 34 Gambar 5.1 Grafik Perbandingan Tahanan Kemiringan vs Fuel Rate pada Short Haul... 39 Gambar 5.2 Grafik Perbandingan Tahanan Kemiringan vs Fuel Rate pada Long Haul... 40 Gambar 5.3 Grafik Perbandingan Kecepatan vs Fuel Rate... 41 viii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Koefisien Tahanan Gulir... 19 Tabel 3.2 Koefisien Tahanan Aerodinamis... 20 Tabel 3.3 Ketinggian Maksimum Pada Lokasi Penelitian... 22 Tabel 4.1 Data Trend pada VHMS... 31 Tabel 4.2 Perhitungan Tahanan Kemiringan... 36 Tabel 4.3 Perhitungan Kecepatan Rata-rata... 37 Tabel 5.1 Presentase Waktu Idle pada Lintasan Short Haul... 42 Tabel 5.2 Presentase Waktu Idle pada Lintasan Long Haul... 43 ix