Proposal TA Ventilasi Tambang PDF

Preview

Summary

PERMODELAN JARINGAN VENTILASI MENGGUNAKAN SOFTWARE KAZEMARU PADA TAMBANG DOZ PT.FREEPORT INDONESIA PROPOSAL TUGAS AKHIR Diajukan untuk pelaksanaan Tugas Akhir Mahasiswa Jurusan Teknik Pertambangan OKTOVIANUS KOIBUR (011 064 0088) PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS CENDERAW...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Proposal TA Ventilasi Tambang Oktovianus Koibur

Related papers kamus t ambang heru rompas Mining-t erm-dict ionary Marsel Liverpudlianz Befridit a K3LSI Tambang bawah t anah Befridit a Ayu Nast it i

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

PERMODELAN JARINGAN VENTILASI MENGGUNAKAN SOFTWARE KAZEMARU PADA TAMBANG DOZ PT.FREEPORT INDONESIA

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Diajukan untuk pelaksanaan Tugas Akhir Mahasiswa Jurusan Teknik Pertambangan

OKTOVIANUS KOIBUR (011 064 0088)

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS CENDERAWASIH JAYAPURA 2015

HALAMAN PENGESAHAN PROPOSAL TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan dari Program studi S1 Teknik Pertambangan dan memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Universitas Cenderawasih

Oleh :

OKTOVIANUS KOIBUR NIM. 011 064 0088

Mengetahui, Ketua Program Studi

Bevie M Nahumury, ST. MT NIP. 1981 0421 2008 121 003

i

KATA PENGANTAR Segala Puji dan Syukur Penulis Panjatkan Kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Pertolongan serta pengasihannya penulis dapat menyelesaikan Proposal Tugas Akhir yang berjudul ”PERMODELAN JARINGAN VENTILASI MENGGUNAKAN SOFTWARE KAZEMARU PADA TAMBANG DOZ” dengan baik. Proposal Akhir ini merupakan salah satu syarat Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Menyelesaikan Pendidikan di Program Studi S1 Teknik Pertambangan, Dan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Dari Universitas. Dalam Kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.

Endang Hartiningsih, ST., MT selaku Ketua Jurusan Teknik Pertambangan Uncen.

2.

Bevie Nahumury,ST.,MT selaku Ketua Program Studi (S1) Teknik Pertambangan Uncen.

3.

PT. Freeport Indonesia yang telah membantu dalam menyediakan tempat Kerja Praktek. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh

sebab itu, penulis

sangat

mengharapkan

kritik

dan

saran

untuk

lebih

menyempurnakan isi laporan ini. Namun demikian, penulis berharap laporan ini dapat memberi manfaat bagi pembaca dan khususnya bagi penulis sendiri. Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberi kasih dan pengharapan kepada kita sekalian. Amin.

Jayapura, 6 Mei 2015

Penulis

ii

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. i KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. v DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1

LATAR BELAKANG .............................................................................. 1

1.2

PERMASALAHAAN .............................................................................. 2

1.2.1

Rumusan Masalah ............................................................................. 2

1.2.2

Batasan Masalah................................................................................ 2

1.3

TUJUAN DAN MANFAAT .................................................................... 2

1.3.1

Tujuan ............................................................................................... 2

1.3.2

Manfaat ............................................................................................. 2

1.4

KEADAAN LINGKUNGAN .................................................................. 2

1.4.1

Lokasi Penelitian ............................................................................... 2

1.4.2

Topografi ........................................................................................... 4

1.4.3

Morfologi .......................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 6 2.1

PENGENDALIAN KUALITAS UDARA TAMBANG ......................... 6

2.1.1 2.2

Perhitungan Keperluan Udara Segar ................................................. 6

PENGENDALIAN KUANTITAS UDARA .......................................... 14

2.2.1

Perubahan Energi Di Dalam Aliran Fluida ..................................... 15

2.2.2

Prinsip Pengaliran Udara Serta Kebutuhan Udara Tambang .......... 18

iii

2.3

KAZEMARU ......................................................................................... 37

2.3.1

Penggunaan Kazemaru .................................................................... 38

BAB III METODELOGI ...................................................................................... 42 3.1

RENCANA PENELITIAN .................................................................... 42

3.2

METODE PENELITIAN ....................................................................... 42

3.3

DIAGRAM ALIR PENELITIAN .......................................................... 43

3.4

RENCANA JADWAL KEGIATAN PENELITIAN ............................. 44

3.5

RENCANA SISTEMATIKA PENULISAN .......................................... 44

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 46

iv

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Wilayah Kontrak karya PT.Freeport Indonesia................................... 3 Gambar 2.1 Pengaruh Racun Gas CO Sebagai Fungsi Waktu.............................. 11 Gambar 2.2 Sistem aliran fluida............................................................................ 15 Gambar 2.3 Susunan saluran udara mendatar dan tegak....................................... 17 Gambar 2.4 Gradien Tekanan untuk sistem aliran udara sederhna ....................... 20 Gambar 2.5 Gradien tekanan pada Sistem Ventilasi ............................................. 21 Gambar 2.6 Gradien Tekanan Sistem Ventilasi Exhaust ...................................... 22 Gambar 2.7 Gradien Tekanan pada Sistem ‘Boster’ ............................................. 22 Gambar 2.8 Distribusi Kecepatan aliran di dalam lubang bulat ........................... 24 Gambar 2.9 Aplikasi hukum Kirchoff 1 Kirchoff 2 .............................................. 30 Gambar 2.11 Aplikasi Hukum Kirchoff 2............................................................. 31 Gambar 2.10 Aplikasi Hukum Kirchoff 1............................................................. 31 Gambar 2.12 Rangkaian Jaringan Ventilasi Seri .................................................. 32 Gambar 2.13 Saluran Aliran Udara : a) Hubungan Seri; b) Saluran Ekuivalen .. 32 Gambar 2.14 Saluran Aliran Udara Paralel dan Saluran Ekuivalen ..................... 34 Gambar 2.15 Penyelesaian Grafis Jaringan Ventilasi Sederhana ......................... 34 Gambar 2.16 Bentuk Program dari Kazemaru ...................................................... 38 Gambar 2.17 Pembuatan Node ............................................................................. 39 Gambar 2.18 Memasukan Input Data Jaringan ..................................................... 39 Gambar 2.19 Input data fan ................................................................................... 40 Gambar 2.20 Analisis program ............................................................................. 40 Gambar 2.21 Parameter Jaringan .......................................................................... 41 Gambar 2.22 Contoh model jaringan ventilasi ..................................................... 41

v

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kebutuhan Udara Pernafasan (Hartman, 1982) ...................................... 6 Tabel 2.2 Pengaruh Kekurangan Oksigen ............................................................... 9 Tabel 2.3 Sifat Bermacam Gas.............................................................................. 13 Tabel 2.4 Faktor Gesek K untuk Lubang Bukaan Tambang Bawah Tanak Bukan Batubara ................................................................................................................ 27 Tabel 2.5 Panjang Ekuivalen Untuk Berbagai Sumber Shock Loss (ft) .............. 28 Tabel 2.6 Koefisien Kontraksi (berdasarkan saluran pojok siku, t = 2,50) ........... 36 Tabel 2.7 Faktor Konstraksi .................................................................................. 36 Tabel 2.8 Koefisien Saluran Masuk ...................................................................... 37

vi

1 1.1

BAB I PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG PT. Freeport Indonesia merupakan perusahaan tambang emas dan tembaga

yang terbesar di dunia berlokasi di daerah Tembagapura, Timika, Papua. Aktifitas penambangan yang dilakukan oleh PT. Freeport Indonesia yaitu secara Tambang Terbuka dan Tambang Bawah Tanah. Kegiatan Tambang Bawah Tanah saat ini dilakukan dengan metode Block Caving dan Stoping Mine. Untuk menunjang kegiatan produksi Tambang Bawah Tanah, maka diperlukan suatu sistem ventilasi yang baik. Sistem Ventilasi tambang merupakan suatu usaha pengendalian terhadap pergerakan udara atau aliran udara tambang termasuk parameter yang harus dipenuhi pada ventilasi adalah kuantitas, kualitas dan arah alirannya. Tujuan utama dari ventilasi tambang adalah menyediakan udara segar dengan kuantitas dan kualitas yang cukup baik, kemudian mengalirkan serta membagi udara segar tersebut ke dalam tambang sehingga tercipta kondisi kerja yang aman dan nyaman bagi para pekerja tambang maupun proses penambangan. Ventilasi udara pada tambang bawah tanah merupakan hal yang sangat penting peranannya dalam mendukung segala aktifitas di dalam tambang bawah tanah sehingga

Sistem ventilasi tambang yang kurang baik akan dapat

menyebabkan efisiensi pekerja menjadi rendah, menurunkan produktivitas, dan mungkin dapat menimbulkan kecelakaan kerja. Untuk itu perlu dilakukanya perencanaan Sistem Ventilasi yang cukup baik guna menunjang kinerja karyawan dan alat yang bekerja, salah satu software yang sering digunakan untuk memodelkan jaringan ventilasi adalah software kazemaru. Kazemaru merupakan salah satu software yang digunakan untuk mensimulasikan sistem jaringan ventilasi dan menghitung kuantitas udara dan presure pada jaringan ventilasi. Berdasarkan latarbelakang diatas akan dilakukan permodelan sistem jaringan ventilasi menggunakan software Kazemaru.

1

2

1.2

PERMASALAHAAN

1.2.1

Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang di gambarkan diatas maka dapat

dirumuskan masalah dalam penelitian ini yaitu : 1. Merancang Jaringan Sistem Ventilasi untuk memenuhi kebutuhan udara bersih didalam tambang DOZ. 2. Menghitung kuantitas udara yang dibutuhkan untuk tenaga kerja dan alat yang bekerja. 1.2.2

Batasan Masalah Dalam penelitian tentang ventilasi tambang bawah tanah dengan batasan

masalah sebagai berikut. 1. Sistem Jaringan Ventilasi 2. Distribusi aliran udara. 1.3 1.3.1

TUJUAN DAN MANFAAT Tujuan Adapun tujuan dari dilakasanakannya penelitian ini yaitu mendesain sistem

jaringan ventilasi menggunakan software Kazemaru. 1.3.2

Manfaat Manfaat penelitian ini adalah dengan pembuatan simulasi jaringan ini maka

dapat digunakan sebagai perencanaan distribusi aliran udara pada tambang bawah tanah selanjutnya. 1.4 1.4.1

KEADAAN LINGKUNGAN Lokasi Penelitian Lokasi penambangan PT Freeport Indonesia (PTFI) secara administratif

terletak di wilayah Kabupaten Mimika, Provinsi Papua, sekitar 500 kilometer sebelah barat daya Jayapura, Ibukota Provinsi Papua. Secara geografis, PTFI berada antara 04 o 02’ 30” sampai 04 o 11’ 30” LS dan 137 o 02’ 30” sampai 137 o 10’ 00” BT pada jajaran pegunungan Sudirman. Penelitian ini dilakukan pada

3

daerah Tambang Bawah Tanah DOZ (Deep Ore Zone), PT Freeport Indonesia (PTFI) dengan posisi kordinat 733250–734250 Easthing; 951250–952250 Northing Zona UTM 53 S. Lokasi penelitian terletak di Pegunungan Jayawijaya, Kecamatan Mimika Timur, Kabupaten Mimika, Propinsi Papua.

Gambar 1.1 Wilayah Kontrak karya PT.Freeport Indonesia Kegiatan penyiapan tambang DOZ dimulai pada februari – juli 1988. berdasarkan data agustus 1991, kemajuan penyiapan lubang bukaan sepanjang 20,57 m/hari yang menghasilkan buangan 900 ton/hari. Rata-rata tonase buangan yang dihasilkan dari kegiatan penyiapan setiap hari sebanyak 1370,8 ton atau 550 ton bijih perhari berdasarkan target bulan agustus 1991. pemboran produksi dilakukan dengan alat CMM-2 bergaris tenah 4” dan 5 1/8” memakai pola kipas dengan kemiringan bervariasi antara 90 sampai 70 kearah bawah. Peledakan dilakukan secara retreat dari arah dinding atas kedinding bawah dengan slot raise sebagai bidang bebas pemula. Bahan peledak yang dipakan adalah pexgel 55 sebanyak 200 sampai 225 kg/deret/lubang bor.

4

Metode penyanggaan menggunakan cable bolt, splitset, shotcrete, dan kayu tergantung dari kegunaan/tujuan dan lokasi pemasangannya. Bijih hasil peledakan dikeluarkan melalui bagian bawah stope dengan LHD remote control. Stope yang telah selesai ditambang diisi dari bagian atas dengan batuan pengotor menggunakan truk jungkit (dump truck) berkapasitas 8 sampai 15 ton. Setelah kegiatan pengisian selesai, stope diatasnya siap untuk ditambang kurang lebih setengah dari kapasitas produksi bijih tembaga, rata-rata setiap hari diperlukan 900 ton buangan material. Biaya pengisian stope dengan material pengisi yang berasal dari permuka kerja penyiapan tambang DOZ itu sendiri sebesar US$ 0,20/ton material pengisi atau US$ 1,21/ton material pengisi yang berasal dari tambang gunung bijih timur (GBT). Metode ventilasi yang dipakai pada tambang DOZ termasuk dalam kategori mechanical accensional method. Udara bersih dialirkan melalui empat buah lubang masuk (service adit, GRS #34, M-1, dan FAS), sedangkan udara kotor dikeluarkan melalui tiga buah lubang (orepass #5, middlehole B, dan borehole #3), borehole #3 dilengkapi dengan tiga unit kipas isap yang berkapasitas masing-masing sebesar 600 HP. Berdasarkan hasil evaluasi, secara umum kuantitas kebutuhan udara bersih masih belum mencukupi, baru dipenuhi sekitar 66,75%. Jika ditinjau dari segi mutu udara, kandungan gas-gas berbahaya masih dibawah nilai ambang batas, sedangkan kandungan debu dan uap air kemungkinan masih agak tinggi seperti didaerah Load Haul Dump (LHD). 1.4.2

Topografi Wilayah kerja PT.Freeport Indonesia membentang disepanjang daerah

pegunungan Jayawijaya, suatu area dengan topografi tertinggi diantara Himalaya di Asia dan Andes di Amerika Selatan, yang memotong pulau tepat di tengahtengah. Ketinggian bervariasi mulai dari daerah pantai di dataran rendah sampai de ngan pegunungan yang curam yang terletak sekitar 80 kilometer dari area pelabuhan. Geomorfologi yang curam ini dikarenakan proses pengikisan oleh air hujan dalam jumlah yang sangat tinggi terhadap permukaan pegunungan yang terus terangkat sehingga material terpindahkan.

5

Area kerja PT.FI sendiri berada di daerah fisiografis dari rangkaian pegunungan tengah (Central Mountain Range), dan membujur dari mulai zona Nival sampai kepada Alpine, Subalpine dan zona Montane. Zona Nival dan Alpine ( 4.170 m s/d >4585 m ) dikarakterisasikan dengan berbagai macam batuan sedimen dan batuan beku yang terbentuk dari proses pengangkatan, perlipatan, pergeseran, dan aktifitas volkanik. Zona Subalpine dan Montane (2.000m - 4.170m) dikarakterisasikan dengan adanya sungai yang mengalir ke arah lembah yang memiliki bentuk-v yang memiliki kedalaman sampai 1.000 m dan gradien yang memiliki rentang mulai dari 40 o sampai permukaan vertikal. Lembah tersebut terdiri atas berbagai macam batuan sedimen dan batuan beku yang terbentuk akibat perlipatan, pergeseran dan aktifitas vulkanik. 1.4.3

Morfologi Daerah yang membentang sejauh ± 125 km dari pelabuhan Amamapare

hingga daerah pabrik pengolahan memiliki morfologi yang berbeda-beda. Daerah pelabuhan Amamapare merupakan daerah rawa bakau yang relatif datar. Morfologi pada daerah ini banyak dijumpai sungai-sungai kecil yang bercabang-cabang dan pepohonan tinggi dengan akar yang menggantung. Memasuki daerah pedalaman, dimana ketinggian semakin besar dan daerah rawa bakau sedikit demi sedikit digantikan dengan rawa nipa atau sagu. Pada jarak

±3–40 km, daerahnya mulai ditumbuhi oleh hutan yang lebat dengan

jurang-jurang yang terjal. Memasuki wilayah penambangan Grasberg, hutan tidak ditemukan lagi yang kemudian digantikan tumbuhan lumut. Gletser terbentuk pada jarak beberapa kilometer dari distrik mineral

6

2 2.1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGENDALIAN KUALITAS UDARA TAMBANG

2.1.1

Perhitungan Keperluan Udara Segar

Jenis kegiatan manusia dapat dibeda-bedakan atas :   

Dalam keadaan istirahat Dalam melakukan kegiatan kerja yang moderat, misalnya kerja kantor Dalam melakukan kegiatan kerja keras, misalnya olah raga atau kerja di tambang. Atas dasar jenis kegiatan kerja yang dilakukan ini akan diperlukan juga

udara segar yang berlainan jumlahnya. Dalam suatu pernafasan terjadi kegiatan menghirup udara segar dan menghembuskan udara hasil pernafasan. Laju pernafasan per menit didefinisikan sebagai banyaknya udara dihirup dan dihembuskan per satuan waktu satu menit. Laju pernafasan ini akan berlainan bagi setiap kegiatan manusia yang berbeda, makin keras kerja yang dilakukan makin besar angka laju pernafasannya. Perlu juga dalam hal ini didefinisikan arti angka bagi atau nisbah pernafasan (respiratori

quotient)

yang didefiniskan

sebagai

nisbah

antara

jumlah

karbondioksida yang dihembuskan terhadap jumlah oksigen yang dihirup pada suatu proses pernafasan. Pada manusia yang bekerja keras, angka bagi pernafasan ini (respiratori quotient) sama dengan satu, yang berarti bahwa jumlah CO2 yang dihembuskan sama dengan jumlah O2 yang dihirup pada pernafasannya.Tabel 2.1 berikut memberikan gambaran mengenai keperluan oksigen pada pernafasan pada tiga jenis kegiatan manusia secara umum.

Tabel 2.1 Kebutuhan Udara Pernafasan (Hartman, 1982) Laju Kegiatan

Pernafasan

kerja

Per menit

Istirahat

12 – 18

Udara terhirup per

Oksigen ter

Angka bagi

menit dalam

konsumsi

pernafasan

in3/menit (10-4

cfm (10-5

( respiratori

m3/detik)

m3/detik)

quotient)

300-800 (0,82-2,18)

0,01 (0,47)

0,75

7

Kerja Moderat Kerja keras

2800-3600 (7,64-

30

9,83)

40

6000 (16,4)

0,07 (3,3)

0,9

0,10 (4,7)

1,0

Ada dua cara perhitungan untuk menen...