Ventilasi Tambang Bawah Tanah dan Gas Pengotor Pada dasarnya tambang bawah tanah adalah suatu system yang unik, karena mengkombinasikan berbagai metode penambangan, ventilasi, supporting hingga pengawaairan yang kompleks. Tambang bawah tanah bagi sebagian orang merupakan “seni” dalam mengekstrak mineral dari perut bumi. Dan salah satu hal yang sangat esensial dalam tambang bawah tanah adalah system ventilasi. Pada dasarnya, sistem ventilasi merupakan metode aplikasi dari prinsip fluida dinamik (dalam hal ini udara) terhadap laju udara pada bukaan tambang bawah tanah. SIstem ventilasi ini diperlukan untuk memberikan asupan udara bersh bagi pekerja tambang juga bagi alat-alat mekanis di lokasi tersebut. Untuk menunjang aktivitas tambang bawah tanah, maka dibutuhkan suatu sistem ventilasi yang sesuai sehingga member jaminan suplai udara yang memadai dan dapat bekerja dengan optimal. Pada dasarnya, sistem ventilasi tambang bawah tanah ini memiliki 3 fungsi umum yaitu: 1.
Sebagai control kualitas dan kuantitas udara, yaitu menyedeiakan dan mengalirkan udara segar ke dalam tambang untuk kebutuhan pernafasan pekerja dan proses lain yang ada di dalamnya, termasuk debit dan tekanan 2. Melarutkan dan membuang gas gas pengotor hingga mencapai kondisi balance (equilibrium) terutama setelah aktivitas peledakan dan memenuhi syarat bagi aktivitas penambangan 3. Menyngkirkan debu dan partikulat hingga berada di bawah nilai ambang batas (NAB) dan aman untuk melaksanakan aktivitas tambang 4. Mengatur (adjustment) temperature, kelembaban di dalam tambang sehingga memberikan kondisi yang nyaman untuk bekerja Ventilasi yang baik akan mampu memberikan supply udara bersih dan baik serta mengeluarkan udara kotor dan gas berbahaya (toxic) lain di dalam tambang sehingga memberikan ruang kerja yang nyaman. Ventilasi menjadi kebutuhan pokok bagi tiap aktivitas tambang bawah tanah. Tanpa system ventilasi yang memadai, niscaya sulit untuk meneruskan aktivitas tambang. Ada beberapa prinsip pengaturan jaringan ventilasi di tambang bawah tanah, yaitu: 1. 2.
Udara akan mengalir dari suhu rendah ke tinggi, dari tekanan tinggi ke rendah. Udara akan lebih banyak mengalir pada jalur ventilasi dengan resistansi yang lebih kecil dibandingkan dengan jalur dengan resistansi yang besar. 3. Hukum-hukum mekanika fluida akan selalu diikuti dalam perhitungan dalam ventilasi tambang. Komposisi Udara Udara segar yang dibutuhkan di dalam tambang adalah udara dalam keadaan setimbang yaitu udara yang berkomposisi:
Dalam perhitungan system ventilasi tambang, dihitung bahwa udara segar atau udara normal berkomposisi Nitrogen 79% dan Oksigen 21% dan selalu mengandung Karbondioksida sebanyak 0,03%.
Oksigen adalah unsur yang paling diperlukan untuk pernafasan manusia. Kadar oksigen normal sebesar 20,95% adalah kadar oksigen bebas di udara sedangkan Nilai Ambang Batas (atas) nya adalah 23%. Jika komposisi oksigen bebas lebih dari ini, maka potensi terbakar sangat tinggi. Percikan bara saja dapat menjadi sumber api yang berbahaya. NIlai Ambang Batas (bawah) nya adalah 19,5%. Artinya jika kurang dari ini akan berbahaya bagi pernafasan.
Selain itu ada gas-gas pengotor lain yang sifatnya toxic hingga tidak beracun. Gas-gas yang umum terdapat di dalam tambang antara lain:
Jaringan ventilasi ditujukan untuk dapat memberikan supply udara bersih dan membuang udara kotor dna gas gas beracun seperti yang disebutkan diatas. Apabila ada satu indicator gas beracun melebihi ambang batas, maka perlu dilakukan treatment untuk menghilangkan gas tersebut. Salah satu gas beracun yang kerap terdapat di tambang bawha tanah adalah karbonmonooksida (CO). Karbon monoksida bersifat racun karena hemoglobin dalam darah lebih mudah mengikat gas ini dibanding oksigen. Akibat darah yang justru mengangkut CO, maka suplai oksigen ke organ vital menjadi berkurang. Salah satu organ yang peka adalah otak. Kekurangan oksigen pada otak dapat menyebabkan kerusakan otak hingga mengantar pada kematian. Berikut adalah gejala akibat keracunan karbon monoksida dalam berbagai konsentrasi:
Pengertian dari sistem penyaliran tambang adalah suatu usaha yang diterapkan pada daerah penambangan untuk mencegah, mengeringkan, atau mengeluarkan air yang masuk ke daerah penambangan. Upaya ini dimaksudkan untuk mencegah terganggunya aktivitas penambangan akibat adanya air dalam jumlah yang berlebihan, terutama pada musim hujan. Selain itu, sistem penyaliran tambang ini juga dimaksudkan untuk memperlambat kerusakan alat serta mempertahankan kondisi kerja yang aman, sehingga alat-alat mekanis yang digunakan pada daerah tersebut mempunyai umur yang lama.
Penyaliran Pada Tambang Terbuka Penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka dapat dibedakan menjadi dua yaitu : 1. Mine Drainage Merupakan upaya untuk mencegah masuknya air ke daerah penambangan. Hal ini umumnya dilakukan untuk penanganan air tanah dan air yang berasal dari sumber air permukaan. Beberapa metode penyaliran Mine drainage :
Metode Siemens. Pada tiap jenjang dari kegiatan penambangan dibuat lubang bor kemudian ke dalam lubang bor pipa
dan
disetiap
bawah
dimaksukkan
pipa
tersebut
diberi lubang-lubang. Bagian ujung
ini masuk ke
dalam lapisan akuifer, sehingga air
tanah
terkumpul pada bagian ini dan
selanjutnya
dipompa ke atas dan dibuang ke luar daerah penambangan.
Metode Pemompaan Dalam (Deep Well
Pump).
Metode ini digunakan untuk material yang
mempunyai
permeabilitas rendah dan jenjang tinggi.
Dalam
metode ini dibuat lubang bor kemudian
dimasukkan
pompa ke dalam lubang bor dan pompa akan
bekerja
secara otomatis jika tercelup air. Kedalaman
lubang
bor
50 meter sampai 60 meter.
Metode Elektro Osmosis. Pada metode
ini
digunakan batang anoda serta katoda.
Bilamana
elemen-elemen dialiri arus listrik
maka
air
akan terurai, H+ pada katoda (disumur
besar)
dinetralisir menjadi air dan terkumpul
pada sumur
lalu dihisap dengan pompa.
Small Pipe With Vacuum Pump Cara ini diterapkan pada lapisan batuan
yang
inpermiabel (jumlah air sedikit) dengan
membuat
lubang bor. Kemudian dimasukkan pipa
yang
ujung bawahnya diberi lubang-lubang.
Antara
pipa isap dengan dinding lubang bor
diberi
kerikil-kerikil kasar (berfungsi sebagai penyaring kotoran) dengan diameter kerikil lebih besar dari diameter lubang. Di bagian atas antara pipa dan lubang bor di sumbat supaya saat ada isapan pompa, rongga antara pipa terserap ke dalam lubang bor.
2. Mine Dewatering
lubang bor kedap udara sehingga air akan
Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke daerah penambangan. Upaya ini terutama untuk menangani air yang berasal dari air hujan. Beberapa metode penyaliran mine dewatering adalah sebagai berikut :
Sistem Kolam Terbuka. Sistem ini diterapkan untuk membuang air yang telah masuk ke daerah penambangan. Air dikumpulkan pada sumur (sump), kemudian dipompa keluar dan pemasangan jumlah pompa tergantung kedalaman penggalian.
Cara Paritan. Penyaliran dengan cara paritan ini merupakan cara yang paling mudah, yaitu dengan pembuatan paritan (saluran) pada lokasi penambangan. Pembuatan parit ini bertujuan untuk menampung air limpasan yang menuju lokasi penambangan. Air limpasan akan masuk ke saluran-saluran yang kemudian di alirkan ke suatu kolam penampung atau dibuang langsung ke tempat pembuangan dengan memanfaatkan gaya gravitasi.
Sistem Adit. Cara ini biasanya digunakan untuk pembuangan air pada tambang terbuka yang mempunyai banyak jenjang. Saluran horisontal yang dibuat dari tempat kerja menembus ke shaft yang dibuat di sisi bukit untuk pembuangan air yang masuk ke dalam tempat kerja. Pembuangan dengan sistem ini biasanya mahal, disebabkan oleh biaya pembuatan saluran horisontal tersebut dan shaft.
ISI A. TUJUAN Meminimalkan air masuk ke dalam PIT Mengeluarkan air dari PIT B. SUMBER AIR ►
Air Limpasan Hujan merupakan air hujan yang langsung masuk ke dalam areal Tambang
►
Air Tanah
merupakan air yang keluar dari dalam tanah dan masuk ke PIT, hal ini terjadi apabila ketinggian permukaan air tanah di sekitarnya lebih tinggi dari dasar PIT. C. DAMPAK AIR DALAM PENAMBANGAN ث
Ongkos Pemompaan Naik
ث
Traksi Ban berkurang
ث
Productivitas Hauling turun
ث
Ongkos ban Naik.
ث
Ongkos Blasting Naik
ث
Kehilangan Produksi apabila PIT banjir
ث
Mengurangi kestabilan lereng
ث
Kualitas Commodity Turun
ث
Bobot material yang terangkut menjadi tinggi
D. PENANGANAN Membuat saluran-saluran air di sekeliling PIT Membuat Kolam Penampungan air di dalam PIT Dibuat urutan penambangan Multi Benching / Level (Areal kerja diatas drainage dan dibawah drainage) Pemompaan dari PIT Sump Penurunan muka air tanah dengan pemompaan di luar PIT
E. MENGHITUNG VOLUME AIR Volume Air PIT = (Air Limpasan + Air Tanah) –Penguapan Air Limpasan = Curah Hujan x Luas areal Tangkapan Air Permeabilitas Batuan adalah kemampuan Batuan untuk meloloskan air (m/detik). Air Tanah = Luas Aquifer terbuka x Nilai Permeabilitas Batuan Curah Hujan diukur dalam mm, artinya tinggi kolom air dalam mm per satu meter persegi. F. SISTEM PEMOMPAAN & RUMUS SEDERHANA
➲ Total Dynamic Head adalah tenaga yang diperlukan untuk memindahkan air dari Sump ke permukaan, dinyatakan dalam :
H = Hs + Hf + Hsh + Hv Dimana : Hs = Total Static head dari permukaan air sampai permukaan buang Hf = Head gesekan sepanjang pipa Hsh = Shock loss akibat perubahan aliran Hv = Head kecepatan pergerakkan air = V /g V = Kecepatan air dalam satuan panjang/waktu g = Kecepatan Gravitasi 2 Keterangan. ➲ Tenaga yang dibutuhkan menggerakkan Shaft Pompa (hose power):
Bhp= QH /39600 E Keterangan: Q = Debit aliran air yang dikeluarkan H = Total Dynamic Head E = Effisiensi pompa
Pompa
