PERENCANAAN SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BATUBARA PT

PERENCANAAN SISTEM PENYALIRAN TAMBANG

BATUBARA PT. INDOASIA CEMERLANG, JOB

SITE KINTAP, KABUPATEN TANAH LAUT,

PROVINSI KALIMANTAN SELATAN

TUGAS AKHIR

Rahmah Aulia

1410024427116

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

YAYASAN MUHAMMAD YAMIN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI

(STTIND) PADANG

2018

PERENCANAAN SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BATUBARA

PT. INDOASIA CEMERLANG, JOB SITE KINTAP KABUPATEN

TANAH LAUT, PROVINSI KALIMANTAN SELATAN

Nama : Rahmah Aulia

NPM : 1410024427116

Pembimbing I : Ir. Asep Neris B, M.Si, M.Eng

Pembimbing II : Dr. Murad MS, MT

RINGKASAN

Salah satu kegiatan penting yang dilakukan pada usaha pertambangan

adalah sistem penyaliran tambang. Tujuan penelitian adalah untuk mengendalikan

air limpasan yang masuk kebukaan tambang agar proses penambangan tidak

terganggu. Metode yang digunakan untuk menghitung curah hujan rata-rata dan

volume air limpasan yang masuk ke sumuran serta luas kolam pengendapan

lumpur yang dibutuhkan, yaitu dengan menggunakan metode distribusi Log

Normal, metode mononobe, dan untuk perhitungan debit limpasan menggunakan

metode distribusi dan rasional. Dari hasil penelitian curah hujan rata-rata

maksimum pada lokasi penelitian yaitu 3.981,4 mm/tahun, curah hujan rencana

diambil periode ulang dua tahun sebesar 12,301 mm/hari serta debit limpasan

maksimum yang masuk diestimasikan sebesar 0,727 m³/detik yang akan masuk ke

sump. Jumlah air tambang perhari yang dapat diatasi 2.844 m³/jam dengan pompa

yang digunakan 6 unit dengan kapasitas 160 liter/detik. Jadi untuk mengendalikan

air limpasan yang masuk kebukaan tambang dibutuhkan kapasitas kolam sebagai

tempat pengendapan sebesar 19.232,933 m³ dengan waktu pengerukan partikel

kolam pengendapan maksimal dapat dilakukan setiap 6 bulan sekali.

Kata Kunci: Curah hujan, saluran terbuka, sump, pompa, kolam pengendapan.

PERENCANAAN SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BATUBARA

PT. INDOASIA CEMERLANG, JOB SITE KINTAP, KABUPATEN

TANAH LAUT, PROVINSI KALIMANTAN SELATAN

Rahmah Aulia1, Asep Neris B

2, Murad MS

3

Jurusan Teknik Pertambangan

Email: [email protected]

ABSTRACT

One of the most important activities undertaken in the mining business is

the mining drainage system. The objective of the research is to control the runoff

water entering the mine's opening so that the mining process is not disturbed. The

method used to calculate the average rainfall and the volume of runoff water

entering the well and the required mud settling pool area, that is by using Normal

Log distribution method, mononobe method, and for the calculation of run off

discharge using the distribution and rational method. From the research result of

maximum rainfall average at the research location that is 3,981,4 mm/year,

rainfall plan taken by two year return period equal to 12,301 mm/day and

maximum runoff discharge that will enter to sump estimated equal to 0,727

m³/sec. The amount of mine water per day that can be overcome 2.844 m³/hour

using 6 units of pumps with a capacity of 160 liters/sec. So to control the runoff

water entering the mine clearance required the capacity of the pond as a

deposition area of 19.232.933m³ with the dredging time of particulate ponds of

maximum deposition can be done every 6 months.

Keywords: Rainfall, Open Channel, Sump, Pump, Sediment Pond.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan

hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

“Perencanaan sistem penyaliran tambang batubara pada PT. Indoasia Cemerlang,

Kalimantan Selatan.

Dalam proses ini penulis telah didorong dan dibantu oleh berbagai pihak,

oleh karena itu dalam kesempatan ini, penulis dengan tulus hati mengucapkan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak H. Riko Ervil, MT selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND) Padang.

2. Bapak Dr. Murad MS, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Pertambangan,

sekaligus selaku Dosen Pembimbing II dalam melaksanakan penelitian Tugas

Akhir.

3. Bapak Ir. Asep Neris B, M.Si, M.Eng selaku Dosen Pembimbing I dalam

melaksanakan penelitian Tugas Akhir.

4. Seluruh Dosen Teknik Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND) Padang.

5. Bapak Risdia Tullah, ST selaku kepala teknik tambang PT. Indoasia

Cemerlang.

6. Bapak Topo Priwanda, ST selaku pembimbing di lapangan.

7. Seluruh Staff PT. Indoasia Cemerlang yang telah banyak membantu dalam

penyelesaian Tugas Akhir ini.

8. Rekan-rekan Jurusan Teknik Pertambangan dan semua pihak yang banyak

membantu penulis.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini tidak lepas

dari kesalahan dan kekurangan, karena itu penulis mengharapkan saran serta kritik

yang sifatnya membangun guna memperbaiki isi dari Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat

bermanfaat bagi para pembaca sekalian. Terimakasih.

Padang, Juli 2018

Penulis,

Rahmah Aulia

Npm: 1410024427116

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PERSETUJUAN

RINGKASAN.. ............................................................................................... i

ABSTRACT .................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR .................................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................................... v

DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................... 1

1.2 Identifikasi Masalah ........................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 4

1.4 Rumusan Masalah .............................................................................. 4

1.5 Tujuan Penelitian ............................................................................... 5

1.6 Manfaat Penelitian ............................................................................. 5

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

2.1 Landasan Teori .................................................................................. 6

2.1.1 Sistem Penyaliran Tambang .................................................. 6

2.1.2 Siklus Hidrologi ..................................................................... 6

2.1.3 Faktor-Faktor Penting Sistem Penyaliran Tambang .............. 8

2.1.4 Saluran Terbuka ..................................................................... 14

2.1.5 Sumuran (sump) ..................................................................... 16

2.1.6 Pompa .................................................................................... 17

2.1.7 Pipa ........................................................................................ 20

2.1.8 Aliran Fluida .......................................................................... 24

2.1.9 Kolam Pengendapan Lumpur ................................................ 25

2.1.10 Penelitian Relevan ................................................................. 26

2.2 Kerangka Konseptual ......................................................................... 30

2.2.1 Input ....................................................................................... 30

2.2.2 Proses ..................................................................................... 31

2.2.3 Output .................................................................................... 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 34

3.1 Jenis Penelitian .................................................................................. 34

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 34

3.2.1 Tempat Penelitian .................................................................. 34

3.2.2 Waktu Penelitian .................................................................... 34

3.3 Variabel Penelitian ............................................................................. 34

3.4 Jenis dan Sumber Data ....................................................................... 35

3.4.1 Jenis Data ............................................................................... 35

3.4.2 Sumber Data ........................................................................... 35

3.5 Teknik Pengumpulan Data................................................................. 36

3.6 Teknik Pengolahan dan Analisis Data ............................................... 37

3.6.1 Teknik Pengolahan Data ........................................................ 37

3.6.2 Analisa Data ........................................................................... 37

3.7 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 38

BAB IV TINJAUAN UMUM WILAYAH STUDI ...................................... 39

4.1 Profil Perusahaan ............................................................................... 39

4.1.1 Sejarah Singkat PT. Indoasia Cemerlang .............................. 39

4.1.2 Lokasi dan Kesampaian Daerah ............................................ 40

4.1.3 Kualitas Batubara ................................................................... 43

BAB V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ......................... 45

5.1 Pengumpulan Data ............................................................................. 45

5.1.1 Data Primer ............................................................................ 45

5.1.2 Data Sekunder ........................................................................ 45

5.2 Pengolahan Data ................................................................................ 46

5.2.1 Curah Hujan Rencana ............................................................ 46

5.2.2 Intensitas Curah Hujan........................................................... 51

5.2.3 Daerah Tangkapan Hujan ...................................................... 53

5.2.4 Debit Air Limpasan ............................................................... 53

5.2.5 Air Tanah ............................................................................... 54

5.2.6 Pemompaan ............................................................................ 56

5.2.7 Penentuan Jenis dan Dimensi Penampang Saluran................ 63

5.2.8 Kolam Pengendapan Lumpur ................................................ 68

BAB VI ANALISA HASIL PENGOLAHAN DATA ................................. 71

6.1 Sistem Pnyaliran Tambang .................................................................. 71

6.1.1 Saluran Terbuka Sebelum Dianalisa ........................................ 71

6.1.2 Perencanaan Saluran Terbuka .................................................. 72

6.1.3 Sistem Pemompaan Sebelum Dianalisa ................................... 73

6.1.4 Perencanaan Sistem Pemompaan............................................. 73

6.1.5 Kolam Pengendapan Lumpur Sebelum Dianalisa ................... 73

6.1.6 Perencanaan Kolam Pengendapan Lumpur ............................. 74

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 76

7.1 Kesimpulan ........................................................................................... 76

7.2 Saran ..................................................................................................... 77

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 2.1 Karakteristik Distribusi Frekuensi ................................................... 10

Tabel 2.2 Nilai Variabel Reduksi Gauss .......................................................... 11

Tabel 2.3 Derajat dan Intensitas Curah Hujan ................................................. 12

Tabel 2.4 Koefisien Limpasan Pada Berbagai Kondisi ................................... 14

Tabel 2.5 Harga Koefisien Manning ................................................................ 15

Tabel 2.6 Efisiensi Standar Pompa .................................................................. 19

Tabel 2.7 Kondisi Pipa dan Harga C................................................................ 21

Tabel 2.8 Koefisien Kerugian Belokan Pipa .................................................... 22

Tabel 2.9 Koefisien Kerugian Dari Berbagai Katup ........................................ 23

Tabel 2.10 Sifat-Sifat Fisik Air ........................................................................ 24

Tabel 4.1 Koordinat IUP Operasi Produksi PT. IAC ....................................... 41

Tabel 4.2 Data Hasil Analisa Kualitas Batubara.............................................. 44

Tabel 5.1 Data Primer 2018 PT.IAC ............................................................... 45

Tabel 5.2 Data Sekunder 2018 PT.IAC ........................................................... 46

Tabel 5.3 Curah Hujan Harian Maksimum Periode 10 Tahun ........................ 47

Tabel 5.4 Deviasi Standar ................................................................................ 47

Tabel 5.5 Nilai-Nilai Pada Persamaan Distribusi Log Normal ........................ 49

Tabel 5.6 Hasil Perhitungan Dengan Distribusi Log Normal .......................... 50

Tabel 5.7 Pengukuran Data Flowbar ............................................................... 58

Tabel 5.8 Rekapitulasi Hasil Pengolahan Data ................................................ 70

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi ........................................................................... 7

Gambar 2.2 Unsur-Unsur Geometris Penampang Saluran .............................. 16

Gambar 2.3 Grafik Penentuan Volume Sumuran Air Tambang ..................... 17

Gambar 2.4 Kerangka Konseptual ................................................................... 33

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................... 38

Gambar 4.1 Peta Lokasi PT. IAC .................................................................... 40

Gambar 4.2 Peta Lokasi dan Kesampaian Daerah ........................................... 43

Gambar 5.1 Pengukuran Debit Aktual Pompa ................................................. 56

Gambar 5.2 Rancangan Dimensi Saluran Terbuka .......................................... 68

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

A. Schedule Penelitian ............................................................................. 78

B. Data Curah Hujan Tahunan.................................................................. 79

C. Data Curah Hujan Aktual Mei-Juni 2018 ............................................ 80

D. Spesifikasi Pompa ................................................................................ 81

E. Legalitas Data Lapangan ...................................................................... 82

F. Peta Penyaliran Tambang .................................................................... 83

G. Peta Situasi Tambang ........................................................................... 84

H. Peta Catchment Area ............................................................................ 85

I. Ilustrasi Pemompaan ............................................................................ 86

J. Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur ................................................ 87

K. Dimensi Saluran Terbuka..................................................................... 88

L. Dokumentasi Lapangan ....................................................................... 89

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pertambangan batubara merupakan hal yang sangat berpengaruh bagi

ketersediaan energi pada saat ini, baik digunakan sebagai pembangkit tenaga

listrik, industri pembuatan semen, peleburan bijih besi, dan lain-lain. Hal itu dapat

dilihat dari meningkatnya permintaan batubara, baik dari pasar domestik maupun

mancanegara. Sehingga menuntut banyaknya perusahaan tambang berlomba-

lomba meningkatkan produksi batubaranya untuk bersaing memenuhi permintaan

pasar batubara dunia. Dalam mencapai target produksi, kelancaran suatu kegiatan

penambangan menjadi faktor yang paling utama, yaitu dengan cara

meminimalkan kendala-kendala yang dapat menghambat kegiatan penambangan.

Kendala air merupakan aspek vital yang tidak dapat dipisahkan dari sistem

pertambangan terbuka, semakin banyak lahan yang akan ditambang, semakin

banyak pula air yang masuk ke dalam tambang (Ramadandika & Putri, 2015).

Oleh karena itu perlu adanya rancangan sistem penyaliran yang baik untuk

mencegah front penambangan tergenang air.

PT. Indoasia Cemerlang merupakan salah satu perusahaan swasta yang

bergerak dalam bidang penambangan batubara yang terletak di Kabupaten Tanah

Laut. PT. Indoasia Cemerlang telah mengantongi izin penambangan berupa IUP

Operasi Produksi berdasarkan Surat Keputusan Bupati Tanah Laut Nomor :

545/02–IUP.OP/DPE/2009, tanggal 04 September 2009 Tentang Persetujuan

1

Perpanjangan Pertama Izin Usaha Pertambangan Operasi Produksi Kepada PT.

Indoasia Cemerlang atas suatu wilayah yang terletak di KW. 118 TW I, seluas

191 Ha di Desa Sungai Cuka, Kecamatan Kintap, Kabupaten Tanah Laut, Provinsi

Kalimantan Selatan.

Metode penambangan yang dilakukan oleh PT. Indoasia Cemerlang

menggunakan sistem tambang terbuka (surface minning) dengan metode open pit

minning. Metode penambangan ini akan menyebabkan terbentuknya cekungan

yang luas sehingga sangat potensial untuk menjadi daerah tampungan air, baik

yang berasal dari air limpasan permukaan maupun air tanah. Pada saat kondisi

cuaca ekstrim dengan adanya curah hujan yang tinggi, maka air yang berasal dari

limpasan permukaan dapat menggenangi lantai dasar dan menyebabkan front

penambangan berlumpur sehingga dapat menghambat kegiatan penambangan

(Endriantho, 2009), terlebih lagi lokasi penambangan PT. Indoasia Cemerlang

memiliki rata – rata curah hujan tertinggi pada tahun 2017 sebesar 298 mm dan

berdasarkan BMKG telah dikategorikan curah hujan yang cukup tinggi.

Kegiatan penambangan batubara yang dilakukan PT. Indoasia Cemerlang

terdiri dari satu pit, kemudian dibagi menjadi dua bagian yaitu pit barat dan pit

timur. Pada saat ini kegiatan penambangan difokuskan di pit barat. Sehubungan

dengan meluasnya wilayah penambangan di pit barat tersebut, maka daerah

tangkapan air hujanpun menjadi lebih luas. Dimana daerah tangkapan air hujan

terbagi empat, yaitu daerah tangkapan air hujan satu mengalirnya ke mine sump

utama, daerah tangkapan air hujan dua dan tiga mengalirnya ke luar area

penambangan, daerah tangkapan air hujan empat mengalirnya ke open channel.

Dengan terdapatnya daerah tangkapan air hujan diatas, sehingga mengakibatkan

debit yang dihasilkan air hujan juga semakin meningkat dan menyebabkan

peningkatan volume air pada sump. Kondisi open channel yang kurang terurus,

sehingga mengakibatkan dinding pada open channel mudah rontok dan material

tanahnya tergolong pasiran sehingga air mudah keluar dari pori – pori batuan pasir

tersebut. Oleh karena itu dibutuhkan kinerja pemompaan yang bagus, serta

merencanakan kembali sistem penyaliran tambang untuk daerah kemajuan

tambang di sebelah barat pit. Agar kegiatan penambangan berjalan dengan lancar

dan front penambangan terbebas dari genangan air setelah terjadinya hujan, maka

sistem penyaliran harus dirancang dengan baik.

Berdasarkan latar belakang masalah di atas maka penulis tertarik untuk

melakukan penelitian dengan judul “Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang

Pada PT. Indoasia Cemerlang Job Site Kintap, Kabupaten Tanah Laut, Provinsi

Kalimantan Selatan”.

1.2 Identifikasi Masalah

Dari hasil observasi yang dilakukan di PT. Indoasia Cemerlang, maka

dapat diidentifikasi beberapa masalah diantaranya:

1. Cukup tingginya intensitas curah hujan di PT. Indoasia Cemerlang yaitu

berkisar 298 mm pada tahun 2017.

2. Volume air limpasan yang masuk ke front penambangan cukup besar

sekitar 2.483.889 m3/tahun.

3. Air yang tergenang di mine sump utama pit barat mengganggu proses

produksi batubara di PT. Indoasia Cemerlang.

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah dan sesuai tujuannya, maka penelitian ini

diberi batasan sebagai berikut:

1. Jumlah air yang akan dipompa dan dialirkan adalah air yang masuk ke

dalam tambang mine sump utama pit barat PT. Indoasia Cemerlang.

2. Sistem penyaliran yang akan dianalisis adalah sistem penyaliran yang

terkait dengan CA I dan CA IV.

3. Menentukan jumlah pompa yang dibutuhkan untuk menjaga elevasi air

pada mine sump utama agar tidak meluap ke front penambangan PT.

Indoasia Cemerlang.

4. Komponen–komponen sistem penyaliran tambang yang akan

direncanakan adalah dimensi saluran terbuka dan settling pond yang

sesuai untuk menampung dan mengalirkan air.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah dan batasan masalah yang telah

diuraikan di atas, maka penulis merumuskan permasalahan ditinjau dari beberapa

aspek diantaranya:

1. Berapakah ukuran dimensi saluran terbuka yang dibutuhkan untuk

mengalirkan air limpasan pada mine sump utama pit barat ?

2. Berapa unit pompa yang dibutuhkan untuk menjaga elevasi air pada mine

sump utama agar tidak meluap ke front penambangan ?

3. Berapakah ukuran dimensi settling pond yang sesuai untuk menampung

dan mengalirkan air dari mine sump utama ?

1.5 Tujuan Penelitian

Berdasarkan uraian pada rumusan masalah maka dapat ditentukan

tujuan penelitian sebagai berikut:

1. Mendapatkan ukuran dimensi saluran terbuka yang dibutuhkan untuk

mengalirkan air limpasan pada mine sump utama pit barat PT. Indoasia

Cemerlang.

2. Mendapatkan jumlah pompa yang dibutuhkan untuk menjaga elevasi air

pada mine sump utama agar tidak meluap ke front penambangan PT.

Indoasia Cemerlang.

3. Mendapatkan ukuran dimensi settling pond yang dibutuhkan untuk

menampung air serta mengendapkan lumpur yang berasal dari mine sump

utama PT. Indoasia Cemerlang.

1.6 Manfaat Penelitian

Setelah penelitian dilakukan, penulis berharap hasil penelitian dapat

memberikan manfaat:

1. Bagi Perusahaan

Penelitian yang dilakukan oleh penulis dapat menjadi pertimbangan

untuk rencana teknis sistem penyaliran tambang.

2. Bagi Mahasiswa

Meningkatkan kemampuan dan keterampilan dalam menganalisis

suatu masalah serta dapat menuangkan ide-ide kritis dalam bentuk karya

tulis ilmiah.

3. Bagi Institusi STTIND Padang

Dapat menjadi data dalam melakukan penelitian selanjutnya serta

menjadi referensi penulisan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Sistem Penyaliran Tambang

Penyaliran tambang adalah usaha atau kegiatan pengelolaan air yang

masuk ke dalam tambang agar tidak menganggu kegiatan penambangan.

penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka dapat dibedakan menjadi

dua jenis yaitu:

a. Mine drainage merupakan suatu upaya untuk mencegah masuknya air ke

dalam lubang tambang. Hal ini umum dilakukan untuk penanganan air tanah

dan air yang berasal dari sumber air permukaan. Untuk itu dibuat sistem

penyaliran air parit terbuka (open ditch), parit ini dibuat untuk mengalirkan

air ke semua tempat agar tidak menganggu kegiatan penambangan.

b. Mine dewatering merupakan usaha yang dilakukan untuk mengeluarkan air

yang telah masuk ke dalam areal penambangan, terutama untuk penanganan

air hujan. Upaya penanganan digunakan pompa-pompa sehingga area

produksi tidak terendam air dan kegiatan penambangan dapat terus

beroperasi.

2.1.2 Siklus Hidrologi (Hydrological Cycle)

Keberadaan air di bumi mengalami proses alam yang berlanjut dan

berputar sehingga membentuk suatu siklus atau daur ulang. Dengan demikian

jumlah air yang ada di bumi merupakan satu kesatuan yang utuh dan bersifat

tetap. Proses pengurangan dan pengisian kembali sumber-sumber air di bumi dari

suatu tempat ke tempat yang lain membutuhkan waktu yang lama dan diatur

dalam suatu siklus tertutup yang disebut dengan siklus hidrologi yang melibatkan

elemen-elemen presipitasi, evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi, infiltrasi, dan

limpasan di permukaan (surface run off).

Proses siklus hidrologi ini bermula dari panas matahari yang menguapkan

air di permukaan bumi. Uap air akan memasuki atmosfer dan bergerak mengikuti

gerakan udara. Beberapa bagian akan mengumpul dan jatuh sebagai hujan dan

salju kemudian mengalir kembali ke laut, sebagian daripadanya akan tertinggal di

darat. Begitupula hujan yang jatuh ke permukaan akan mengalir ke laut. Siklus ini

diperlihatkan pada gambar 2.3 berikut.

Sumber: Chay Asdak, 1995.

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi

2.1.3 Faktor-Faktor Penting dalam Sistem Penyaliran Tambang

Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam merancang sistem

penyaliran pada tambang terbuka adalah:

a. Curah Hujan

Curah Hujan adalah jumlah atau volume air hujan yang jatuh pada satu

satuan luas, dinyatakan dalam satuan mm. Sumber utama air permukaan pada

suatu tambang terbuka adalah air hujan. Pengamatan curah hujan dilakukan

dengan alat pengukur curah hujan. Ada dua jenis alat pengukur curah hujan yaitu

alat ukur manual dan otomatis. Alat ini biasanya diletakan ditempat terbuka agar

air hujan yang jatuh tidak terhalangi oleh bangunan atau pepohonan. Data tersebut

berguna pada saat penentuan hujan rancangan.Analisa terhadap curah hujan ini

dapat dilakukandua metode, yaitu:

1) Annual Series yaitu metode dengan mengambil satu data maksimum setiap

tahunnya yang berarti bahwa hanya besaran maksimum setiap tahun saja

yang dianggap berpengaruh dalam analisa data penelitian.

2) Partial Duration Series yaitu metode dengan menentukan lebih dahulu

batas awal tertentu curah hujan, selanjutnya data yang lebih besar dari

batas bawah tersebut diambil dan dijadikan data yang akan dianalisa.

b. Periode Ulang Hujan

Curah hujan biasanya terjadi menurut pola tertentu dimana curah hujan

biasanya akan berulang pada suatu periode tertentu, yang dikenal dengan periode

ulang hujan. Sebelum menganalisis data hujan dengan salah satu distribusi di atas,

perlu pendekatan dengan parameter-parameter statistik untuk menentukan

distribusi yang tepat digunakan.

Parameter-parameter tersebut meliputi antara lain:

1) Penentuan rata-rata (X̅)

nX

Xi (2.1)

2) Penentuan deviasi standar (S)

1

)( 2

n

xixS (2.2)

3) Koefisien variasi (Cv)

X

SCv (2.3)

4) Koefisien skewness (Cs)

3

1

3

21 Snn

xxiCs

n

i

(2.4)

5) Koefisien ketajaman (Ck)

3

1

42

)3(21 Snnn

xxinCk

n

i

(2.5)

Keterangan: �̅� = Curah hujan rata-rata (mm/bulan)

Xi = Curah hujan maksimun pada tahun x

n = Lama tahun pengamatan

S = Deviasi standar

Cv = Koefisien variasi

Cs = Koefisien skewness

Ck = Koefisien ketajaman

Tabel 2.1

Karakteristik Distribusi Frekuensi

Jenis Distribusi Frekuensi Syarat Distribusi

Distribusi Normal Cs = 0 dan Ck = 3

Distribusi Log Normal Cs >0 dan Ck >3

Distribusi Gumbel

Cs = 1,139 dan Ck

=5,402

Distribusi Log-Person III Cs antara 0 – 0,9

Sumber: Soewarno, 2004.

Perhitungan periode ulang hujan dapat dilakukan dengan beberapa

metode, metoda Gumbel, metode distribusi Log Normal , metode Log Person III.

Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode distribusi Log

Normal dengan rumus sebagai berikut ini:

SKYY TT (2.6)

(Sumber: Suripin , 2004)

Keterangan:

YT = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-

tahunan, YT = Log X T̅ = Nilai rata-rata hitung variat

S = Deviasi standar nilai variat

KT = Faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode

ulang. Nilai KT dapat dilihat pada Tabel 2.2 nilai variabel reduksi

Gauss.

Tabel 2.2

Nilai Variabel Reduksi Gauss

No Periode Ulang Peluang KT

1 1,001 0,999 -3,05

2 1,005 0,995 -2,58

3 1,010 0,990 -2,33

4 1,050 0,950 -1,64

5 1,110 0,900 -1,28

6 1,250 0,800 -0,84

7 1,330 0,750 -0,67

8 1,430 0,700 -0,52

9 1,670 0,600 -0,25

10 2,000 0,500 0

11 2,500 0,400 0,25

12 3,330 0,300 0,52

13 4,000 0,250 0,67

14 5,000 0,200 0,84

15 10,000 0,100 1,28

16 20,000 0,050 1,64

17 50,000 0,020 2,05

18 100,000 0,010 2,33

19 200,000 0,005 2,58

20 500,000 0,002 2,88

21 1.000,000 0,001 3,09

Sumber:Suripin, 2004

c. Intensitas Curah Hujan (I)

Intensitas curah hujan adalah jumlah hujan yang dinyatakan dalam tinggi

hujan atau volume hujan dalam satuan waktu. Berdasarkan tinggi rendahnya nilai

intensitas curah hujan, hujan dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa tingkatan

yang dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut.

Tabel 2.3

Derajat dan Intensitas Curah Hujan

No Derajat Hujan Intensitas

Curah Hujan Kondisi

1 Hujan sangat lemah < 0,02 Tanah agak basah atau dibasahi

sedikit.

2 Hujan lemah 0,02 - 0,05 Tanah menjadi basah semuanya.

3 Hujan normal 0,05 - 0,25 Bunyi curah hujan terdengar.

4 Hujan deras 0,25 – 1,00

Air tergenang diseluruh

permukaan tanah dan terdengar

bunyi dari genangan.

5 Hujan sangat deras >1,00 Hujan seperti ditumpahkan,

seluruh drainase meluap. Sumber: Rudy Sayoga,1999

3/224

24

24

tc

RIt (2.7)

(Sumber: Awang Suwandhi, 2004)

Harga tc dapat dicari dengan menggunakan rumus:

385,03

871,060

H

Ltc

(2.8)

(Sumber: Awang Suwandhi, 2004)

Keterangan:

It = Intensitas curah hujan (mm/jam)

R24 = Curah hujan rancangan (mm/hari)

Tc = Lama waktu konsentrasi (jam)

L = Jarak terjauh sampai titik pengaliran (meter)

H = Beda ketinggian dari titik terjauh sampai ke tempat berkumpulnya air

(meter)

d. Daerah Tangkapan Hujan

Daerah tangkapan hujan (catchment area) adalah luasnya permukaan yang

apabila terjadinya hujan, maka air hujan tersbut akan mengalir ke daerah yang

lebih rendah menuju titik pengaliran. Air yang jatuh ke permukaan sebagian akan

meresap ke dalam tanah (infiltrasi), sebagian ditahan oleh tumbuhan (intersepsi),

dan sebagian lagi akan mengisi liku-liku permukaan bumi dan akan mengalir ke

tempat yang lebih rendah. Daerah tangkapan hujan merupakan suatu daerah yang

dapat mengakibatkan air limpasan permukaan (run off) mengalir ke suatu daerah

penambangan yang lebih rendah. Dalam menentukan batasan catchment area

dapat dibatasi dari daerah pit limit penambangan, sedangkan daerah di luar areal

penambangan tidak termasuk kedalam catchment area.

e. Air Limpasan

Air limpasan (run off) adalah semua air yang mengalir akibat hujan yang

bergerak dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah tanpa

memperhatikan asal atau jalan yang ditempuh sebelum mencapai saluran.

Debit limpasan dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut ini:

QAL = C × I × A (2.9)

(Sumber: Rudy Sayoga, 1999)

Keterangan:

QAL = Debit limpasan (m3/detik)

C = Koefisien limpasan

I = Intensitas curah hujan (mm/detik)

A = Luas catchment area (km2)

Tabel 2.4

Koefisien Limpasan Pada Berbagai Kondisi

No Kemiringan Tutupan Nilai (C)

1

Datar

<3%

a. Sawah dan rawa

b. Hutan dan perkebunan

c. Perumahan dengan kebun

0,2

0,3

0,4

2

Menengah

3% - 5%

a. Hutan dan perkebunan

b. Perumahan

c. Tumbuhan yang jarang

d. Tanpa tumbuhan dan daerah

penimbunan

0,4

0,5

0,6

0,7

3

Curam

>15%

a. Hutan

b. Perumahan dan kebun

c. Tumbuhan yang jarang

d. Tanpa tumbuhan dan daerah tambang

0,6

0,7

0,8

0,9 - 1

Sumber: Rudy Sayoga,, 1999

2.1.4 Saluran Terbuka

Saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaan bebas disebut

saluran terbuka. Menurut asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi saluran

alami (natural) dan saluran buatan (artificial). Bentuk penampang saluran air

umumnya dipilih berdasarkan debit air, tipe material pembentuk saluran serta

kemudahan dalam pembuatanya.

Saluran air dengan penampang segi empat atau segitiga umumnya untuk

debit kecil sedangkan untuk penampang trapesium untuk debit yang besar. Bentuk

penampang yang paling sering dan umum dipakai adalah bentuk trapesium, sebab

mudah dalam pembuatannya, murah, efisien dan mudah dalam perawatannya serta

stabilitas kemiringannya dapat disesuaikan menurut keadaan topografi dan

geologi.

Kapasitas pengaliran suatu saluran ditentukan dengan rumus manning dan

harga koefesien manning (n) dapat dilihat pada tabel 2.5

QSA = 𝟏𝐧 × 𝐑𝟐𝟑 × 𝐒𝟏𝟐 × A (2.10)

(Sumber: Rudy Sayoga, 1999)

Keterangan:

QSA = Debit aliran pada saluran (m3/detik)

R = Jari-jari hidrolik = 𝐴𝑃

S = Kemiringan dasar saluran (%)

A = Luas penampang basah

n = Harga koefisien manning

Tabel 2.5

Harga Koefisien Manning (n)

No Tipe Dinding Saluran n

1 Kaca 0,010

2 Saluran beton 0,013

3 Besi tulang dilapis 0,014

4 Bata dilapis mortar 0,015

5 Saluran tanah bersih 0,022

6 Pasangan batu disemen 0,025

7 Saluran tanah 0,030

8 Saluran dengan dasar batu dan tebing rumput 0,040

9 Saluran pada galian batu padas 0,040 Sumber: Bambang Triatmodjo, 2008

Dimensi penampang yang paling efisien, yaitu dapat mengalirkan debit

yang maksimum untuk suatu luas penampang basah tertentu. Untuk bentuk

saluran yang akan dibuat ada beberapa macam bentuk dengan perhitungan

geometrinya, dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut.

Sumber: Nensi Rosalina, 1984

Gambar 2.2 Unsur-Unsur Geometris Penampang Saluran

2.1.5 Sumuran (Sump)

Sump adalah tempat yang paling rendah (semacam kolam kecil) dalam

tambang (tambang dalam atau tambang terbuka) untuk menampung air dan dari

tempat itu air dipompakan keluar tambang. Sump berfungsi sebagai tempat

penampungan air sebelum dipompa keluar tambang. Dengan demikian dimensi

sumuran ini sangat tergantung dari jumlah air yang masuk serta keluar dari

sumuran. Dalam pelaksanaan kegiatan penambangan biasanya dibuat sumuran

sementara yang disesuaikan dengan keadaan kemajuan medan kerja (front)

penambangan. Jumlah air yang masuk kedalam sumuran merupakan jumlah air

yang dialirkan oleh saluran-saluran, jumlah limpasan permukaan yang langsung

mengalir kesumuran serta curah hujan yang langsung jatuh kesumuran.

Sedangkan jumlah air yang keluar dapat dianggap sebagai yang berhasil dipompa,

karena penguapan dianggap tidak terlalu berarti. Dengan melakukan optimalisasi

antara input (masukan) dan output (keluaran), maka dapat ditentukan volume

dari sumuran.

Dimensi sumuran tambang tergantung pada kuantitas (debit) air limpasan,

kapasitas pompa, waktu pemompaan, kondisi lapangan seperti kondisi penggalian

terutama pada lantai tambang (floor) dan lapisan batubara serta jenis tanah atau

batuan di bukaan tambang. Volume sumuran ditentukan dengan menggabungkan

grafik intensitas hujan yang dihitung dengan teori mononobe versus waktu, dan

grafik debit pemompaan versus waktu, dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut.

Sumber: Rudi Sayoga Gautama, 1999

Gambar 2.3 Grafik Penentuan Volume Sumuran Air Tambang

Setelah ukuran sumuran diketahui tahap berikutnya adalah menentukan

lokasi sumuran pada bukaan tambang (Pit). Pada prinsipnya sumuran diletakkan

pada lantai tambang (Floor) yang paling rendah, jauh dari aktifitas penggalian

batubara, jenjang disekitarnya tidak mudah longsor, dekat dengan kolam

pengendapan, dan mudah untuk dibersihkan.

2.1.6 Pompa

Pompa merupakan suatu peralatan yang berfungsi untuk memindahkan zat

cair dari suatu tempat ketempat lain. Berdasarkan prinsip kerjanya pompa

dibedakan atas:

a. Reciprocating Pump

Pompa ini bekerja berdasarkan torak maju mundur secara horizontal di

dalam silinder. Keuntungan jenis ini adalah efisien untuk kapasitas kecil dan

umumnya dapat mengatasi kebutuhan energi (julang) yang tinggi. Kerugiannya

adalah beban yang berat serta perlu perawatan yang teliti. Pompa jenis ini kurang

sesuai untuk air berlumpur karena katup pompa akan cepat rusak. Oleh karena itu

jenis pompa ini kurang sesuai untuk digunakan di tambang.

b. Centrifugal Pump

Pompa ini bekerja berdasarkan putaran impeller di dalam pompa. Air yang

masuk akan diputar oleh impeller, akibat gaya sentrifugal yang terjadi air akan

dilemparkan dengan kuat ke arah lubang pengeluaran pompa. Pompa jenis ini

banyak digunakan ditambang, karena dapat melayani air berlumpur, kapasitasnya

besar dan perawatannya lebih muda.

c. Axial Pump

Pada pompa aksial, zat cair mengalir pada arah aksial (sejajar poros)

melalui kipas. Umumnya bentuk kipas menyerupai baling-baling kapal.

1) Daya Pompa

Daya pompa merupakan usaha pompa tiap satuan waktu. Beberapa

langkah yang harus ditempuh untuk menghitung daya pompa adalah

dengan menghitung losses yang terjadi pada instalasi pompa yang akan

direncanakan. Untuk menentukan daya pompa dapat ditentukan dengan

rumus sebagai berikut:

Ppump = 𝜌 ×g ×𝑄𝑝𝑢𝑚𝑝 ×𝐻

p (2.11)

(Sumber: Syukriadi, 2005)

Keterangan:

Ppump = Daya pompa (Watt)

Ρ = Kerapatan air (998,3 kg/m3 pada suhu 20º C)

G = Percepatan gravitasi ( 9.8m/s2)

Qpump = Kapasitas pompa (m3/s)

H = Head total pompa (m)

p = Efisiensi pompa(%)

Tabel 2.6

Efisiensi Standar Pompa

Sumber: Haruo Tahara, Sularso. 2006

2) Kapasitas Pompa

Kapasitas pompa adalah jumlah fluida yang dialirkan oleh pompa

per satuan waktu. Kapasitas pompa ini tergantung pada kebutuhan yang

harus dipenuhi sesuai dengan fungsi pompa yang direncanakan.

2.1.7 Pipa

Pipa adalah saluran tertutup yang digunakan untuk mengalirkan fluida.

Pipa untuk keperluan pemompaan biasanya terbuat dari baja, tetapi untuk

tambang yang tidak terlalu dalam dapat menggunakan pipa HDPE. Pada dasarnya

bahan apapun yang digunakan harus memperhatikan kemampuan pipa untuk

menekan cairan di dalamnya.

Sistem perpipaan tidak akan terlepas dari adanya gaya gesekan pada pipa,

belokan, pencabangan, bentuk katup, serta perlengkapan pipa lainnya. Hal ini

akan menyebabkan terjadinya kehilangan energi sehingga turunnya tekanan di

dalam pipa. Kerugian head yang terjadi pada sistem perpipaan adalah sebagai

berikut :

a. Kerugian head akibat gesekan pada pipa (head friction)

Perhitungan besarnya kerugian gesekan pada pipa dapat dihitung dengan

persamaan Hazen-William berikut ini:

LDC

QHf

85,485,1

85,1666,10 (2.12)

(Sumber: Haruo Tahara, Sularso. 2006)

Keterangan:

Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m)

Q = Debit aliran pipa (m3/detik)

C = Koefisien (dapat dilihat Tabel 2.7)

D = Dimameter pipa (m)

L = Panjang pipa (m)

Tabel 2.7

Kondisi Pipa dan Harga C

No Kondisi Pipa C

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Pipa besi cor baru

Pipa besi cor tua

Pipa baja baru

Pipa baja tua

Pipa dengan lapisan semen

Pipa dengan terarang batu

130

100

120 - 130

80 - 100

130 - 140

140

Sumber: Rudy Sayoga. 1999.

b. Static head (Hc)

Static Head adalah kehilangan energi yang disebabkan oleh perbedaan

tinggi antara tempat penampungan dengan tempat pembuangan.

12 hhHc (2.13)


Keterangan:

h2 = Elevasi air keluar

h1 = Elevasi air masuk

c. Shock loss head (Hl)

Kehilangan ini pada jaringan pipa disebabkan oleh perubahan-perubahan

mendadak dari geometri pipa, belokan-belokan, dan sambungan-sambungan.

ng

vfHl

2

2

(2.14)


Keterangan:

D = Diameter dalam pipa (m)

n = Jumlah belokan

f = Koefisien kerugian

θ = Besar sudut belokan (derajat)

g = Percepatan gravitasi (9,8 m/s2)

v = Kecepatan rata- rata dalam pipa (m/s)

Tabel 2.8

Koefesien Kerugian Belokan Pipa

𝛉° F

Halus Kasar

5 0.016 0.024

10 0.034 0.44

15 0.042 0.062

22.5 0.066 0.154

30 0.130 0.165

45 0.236 0.320

60 0.471 0.684

90 1.129 1.265 Sumber: Haruo Tahara, Sularso. 2006

d. Kerugian head pada katup (Hv )

Kerugian head pada katup adalah kehilangan energi karena gesekan katup

dan dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut ini:

g

vfHv v

2

2

(2.15)


Keterangan:

v = Kecepatan rata-rata di penampang masuk katup (m/s)

fv = Koefesien kerugian katup (dapat dilihat pada tabel 2.9)

Hv = Kerugian head katup (m)

Tabel 2.9

Koefesien Kerugian Dari Berbagai Katup

JENIS

KATUP

DIAMETER (mm)

100 1,50 200 250 300 400 500 600 700 800 900 10

00

12

00

13

50

15

00

16

50

Katup sorong 0,14 0,12

Katup kupu-

kupu 0,6 – 0,16 (bervariasi menurut kontruksi dan diameter)

Katup putar 0,09- 0,026 (bervariasi menurut diameter)

Katup cegah

jenis ayun 1,2 1,15 1,1 1

0,9

8 0,96 0,94 0,92 0,9

0,

88

Katup cegah

tutup cepat

jenis tekanan

1,2 1,15 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,

4

Katup cegah

jenis angkat

bebas

1,44 1,39 1,3

4 1,3 1,2

Katup cegah

tutup-cepat

jenis pegas

7,3 6,6 5,9 5,3 4,6

Katup kepak 0,5

Katup Isap

saringan 1,97 1,91

1,8

4 1,78 1,72

Sumber: Haruo Tahara, Sularso. 2006

Dari uraian diatas maka head total pompa dapat ditentukan dengan rumus

sebagai berikut:

g

vHHHHH d

vicf

2

2

(2.16)


Keterangan:

H = Head total pompa (m)

Hf = Head friction pompa (m)

Hc = Head statis pompa (m)

Hl = Head shock loss pompa (m)

Hv = Head kerugian pada katup (m)

g

vd

2

2

= Head kecepatan keluar (m)

g = Percepatan gravitasi (9,8 m/s2)

Vd = Kecepatan rata-rata di penampang masuk katup (m/s)

2.1.8 Aliran Fluida

Dalam ilmu fisika dinyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau

dimusnahkan tetapi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Karena itu

teorema bernoulli menyatakan bahwa energi total setiap partikel dari fluida sama

pada sisi masuk dan sisi keluar sistem pada suatu titik. Untuk mengetahui

kerapatan air dalam berbagai suhu dapat dilihat pada tabel 2.12 berikut.

Tabel 2.10

Sifat-Sifat Fisik Air (Air di Bawah 1 Atm, dan Air Jenuh di atas 100ºC)

Temperatur

(Cº)

Kerapatan

(Kg/l) Viskositas Kinematik

(m2/s)

Tekanan Uap Jenuh

(Kgf/cm2)

0 0.9998 1.729 x 10- 6

0.00623

5 1.0000 1.520 0.00889

10 0.9998 1.307 0.01251

20 0.9983 1.004 0.02383

30 0.9957 0.801 0.04325

40 0.9923 0.658 0.07520

50 0.9880 0.554 0.12578

60 0.9832 0.475 0.20313

70 0.9777 0.413 0.3178

80 0.9716 0.365 0.4829

90 0.9652 0.326 0.7149

100 0.9581 0.295 1.0332

120 0.9431 0.244 2.0246

140 0.9261 0.211 3.685

160 0.9073 0.186 6.303

180 0.8869 0.168 10.224

200 0.8647 0.155 15.855

220 0.8403 0.150 23.656

240 0.814 0.136 34.138

260 0.784 0.131 47.869

280 0.751 0.128 65.468

300 0.712 0.127 87.621 Sumber: Haruo Tahara ,Sularso. 2006

2.1.9 Kolam Pengendapan Lumpur

Kolam Pengendapan Lumpur (KPL) berfungsi sebagai tempat menampung

air tambang sekaligus untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang ikut

bersama air dari lokasi penambangan. Kolam pengendapan akan berfungsi dengan

baik apabila rancangan kolam pengendapan yang akan dibuat sesuai dengan debit

air limpasan yang akan ditampung untuk pengendapan lumpur. Rancangan kolam

pengendapan dari segi geometri harus mampu untuk menampung debit air dari

lokasi penambangan.

Kolam pengendapan lumpur selain sebagai tempat untuk mengendapkan

material tersuspensi, di area tambang juga berfungsi sebagai penampungan air

limbah yang mengandung air asam tambang (pH < 6), dimana di dalam

tampungan tersebut dilakukan perlakuan penetralan air limbah atau tercemar

sehingga bisa menjadi normal sesuai ambang batas baku mutu yang disyaratkan

oleh pemerintah. Di kolam pengendap tersebut bisa dilakukan treatment berupa

pengapuran, pemberian alum, aerasi, dan perlakuan-perlakuan lainnya sesuai

dengan kondisi kandungan limbahnya.

2.1.10 Penelitian Relevan

Beberapa hasil penelitian relevan sebelumnya yang sesuai dengan

penelitian ini, dapat dilihat sebagai berikut:

a. Penelitian dilakukan oleh Rahmadi Siahaan, dkk (2017). Judul Evaluasi

Teknis Sistem Penyaliran Tambang Terbuka Batubara. Permasalahan yaitu hujan

dapat menyebabkan air limpasan masuk kedalam area pit IV dan mengakibatkan

dasar tambang tergenang air. Pemecahan masalah yaitu evaluasi terhadap sump,

saluran terbuka dan kinerja pompa perlu dilakukan untuk mencegah air meluap,

sehingga berpotensi menyebabkan genangan pada lantai tambang. Design

penelitian yang terdiri dari masalah yaitu curah hujan tinggi dengan solusi yaitu

mengevaluasi sump, mengevaluasi saluran terbuka, mengevaluasi kinerja pompa.

Metode penelitian yaitu observasi, pengambilan data, variabel terikat terdiri dari

(data curah hujan maksimum, catchment area, elevasi air yang berada di sump,

nilai koefisien limpasan), variabel bebas terdiri dari (rpm pompa, dimensi sump

menggunakan rumus mononobe versus waktu, intensitas hujan menggunakan

rumus mononobe, dimensi saluran terbuka menggunakan rumus robert manning).

Setelah dilakukan proses pengolahan data diperoleh hasil yaitu dimensi sump

sudah ok, dimensi saluran terbuka sudah ok, pompa sudah mampu bekerja dengan

baik.

b. Penelitian dilakukan oleh Syarifuddin, dkk (2017). Judul Kajian Teknis

Sistem Penyaliran Tambang Terbuka Batubara. Permasalahan yaitu terganggunya

aktivitas penambangan akibat adanya air dalam jumlah yang berlebihan terutama

pada musim hujan. Pemecahan masalah yaitu mengetahui rata-rata curah hujan

maksimum periode 10 tahun, mengetahui volume sumuran dan kolam

pengendapan yang ideal, serta waktu pengerukan kolam pengendapan. Design

penelitian yang terdiri dari masalah yaitu terdapatnya curah hujan tinggi, air

limpasan, air tanah, dan catchment area dengan solusi yaitu menghitung rata-rata

curah hujan rencana, membuat rancangan sump, membuat rancangan settling

pond, menghitung waktu pengerukan. Metode penelitian yaitu observasi lapangan,

study pustaka, pengolahan data terdiri dari (perhitungan intensitas curah hujan

dengan metode mononobe, perhitungan debit limpasan dengan metode empiris

dan rasional, penentuan dimensi sumuran dengan rumus volume, perhitungan

head dan debit pompa, mengetahui volume settling pond, menghitung waktu

pengerukan kolam. Setelah dilakukan proses pengolahan data diperoleh hasil yaitu

rancangan sump sudah ideal, rancangan settling pond sudah ideal, waktu

pengerukan kolam sudah ditentukan dengan baik.

c. Penelitian dilakukan oleh Muhammad Endrianto, dkk (2013). Judul

Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang Terbuka Batubara. Permasalahan yaitu

curah hujan yang tinggi mengakibatkan air limpasan permukaan dapat

menggenangi lantai dasar dan menyebabkan berlumpurnya front penambangan.

Sump dan saluran yang ada tidak sesuai dengan kondisi yang seharusnya.

Pemecahan masalah yaitu melakukan kajian teknik sistem penyaliran tambang

dengan menganalisis semua aspek yang berpengaruh terhadap penanganan air

yang masuk ke pit. Design penelitian yang terdiri dari masalah yaitu curah hujan

tinggi, catchment area luas, sump dan open channel belum ideal solusi yaitu

menghitung rata-rata curah hujan rencana, merancang dimensi sump, menentukan

tipe dan jumlah pompa, merancang dimensi saluran terbuka, kolam pengendapan.

Metode penelitian yang digunakan yaitu curah hujan rencana dengan metode

gumbel, catchment area dengan software Autocad, intensitas hujan dengan

persamaan kirpich, debit limpasan dengan rumus rasional, rencana dimensi sump,

rencana jumlah pompa dengan menghitung head total, rencana dimensi saluran

terbuka dengan rumus manning, rencana kolam pengendapan. Setelah dilakukan

proses pengolahan data diperoleh hasil yaitu rancangan sump sudah ideal,

pemilihan tipe dan jumlah pompa sudah ideal, dimensi saluran terbuka sudah ok,

dan dimensi settling pond sudah ok.

d. Penelitian dilakukan oleh Khairuddin Yusran, dkk (2015). Judul Sistem

Penyaliran Tambang Terbuka Batubara. Permasalahan yaitu terdapatnya curah

hujan yang tinggi dan daerah tangkapan hujan yang luas pada industri

pertambangan dapat mempengaruhi kegiatan operasional penambangan.

Pemecahan masalah yaitu diperlukan suatu bentuk upaya yang optimal untuk

penanganan air yang masuk ke pit melalui suatu bentuk kajian teknik sistem

penyaliran tambang dengan menganalisis semua aspek yang berpengaruh terhadap

penanganan air yang masuk ke pit. Design penelitian yang terdiri dari masalah

yaitu curah hujan tinggi dan catchment area luas dengan solusi yaitu menghitung

rata-rata curah hujan, menghitung luasan catchment area, menghitung besaran

debit limpasan, dan menghitung waktu pemompaan. Metode penelitian yaitu

analisis data curah hujan menggunakan metode distribusi gumbel, perhitungan

debit air limpasan menggunakan persamaan rasional, menghitung volume sump

menggunakan metode mononobe versus waktu. Setelah dilakukan proses

pengolahan data diperoleh hasil yaitu nilai curah hujan rencana sudah dapat

diketahui, volume sump sudah ideal untuk menampung debit total air limpasan,

waktu pemompaan sudah dapat diketahui.

e. Penelitian dilakukan oleh Neny Rochyani, dkk (2014). Judul Studi

Karakteristik Lingkungan untuk Pengelolaan Penambangan di Tambang Terbuka

Batubara. Permasalahan yaitu front penambangan sudah mencapai kedalaman ±100𝑚, sehingga memungkinkan genangan air tanah dan air permukaan jika

tidak dibuang akan mengganggu kegiatan produksi. Open pit mining dapat

menimbulkan masalah lingkungan, termasuk erosi tanah, polusi debu dan air,

kebisingan, serta dampak pada keanekaragaman hayati lokal. Pemecahan masalah

yaitu melakukan proses pemompaan air ke sistem drainase bertujuan untuk

menghilangkan air di permukaan tambang serta air dapat mengalir ke settling

pond, menetralisirkan air asam tambang. Design penelitian yang terdiri dari

masalah yaitu air tanah, air limpasan, air asam tambang dengan solusi yaitu

penerapan sistem drainase tambang, mengetahui catchment area, debit air

limpasan, pompa dan pipa, dimensi saluran drainase, dimensi settling pond,

penempatan dan penggunaan CaO. Metode penelitian yaitu observasi yaitu

pengambilan sampel dan data primer yang terdiri dari kualitas air, lingkungan

tanaman, biotaakuatik, pengelolaan air, serta bahan dan alat yang digunakan.

Study literatur yaitu mengumpulkan data pendukung seperti peta lokasi, kondisi

topografi dan geografis, dll. Metode analisis yaitu analisis fisik dan analisis

lingkungan yaitu curah hujan, dan topografi. Analisis kualitas air yaitu pH, total

suspended solid (TSS), dan tingkat logam (Fe, Mn). Setelah dilakukan proses

pengolahan data diperoleh hasil yaitu dapat mengetahui jumlah air yang masuk

kelokasi tambang, dapat mengetahui pengunaan pompa dan kolam pengendapan

lumpur yang bagus, dapat melakukan kegiatan pengapuran yang bagus.

Setelah penulis melakukan perbandingan resume hasil review jurnal terkait

dengan permasalahan yang akan diteliti nanti, ternyata penelitian yang memiliki

kesamaan dengan permasalahan yang akan penulis teliti nanti yaitu jurnal 3:

a. Sama-sama memiliki masalah pada curah hujan tinggi, catchment area

luas.

b. Parameter-parameter yang digunakan dalam merancang dimensi sump

sama, bedanya jurnal III tidak melibatkan catchment area dan

groundwater.

c. Parameter-parameter yang digunakan dalam merancang dimensi open

channel sama.

d. Parameter-parameter yang digunakan dalam menentukan spesifikasi dan

jumlah pompa yang digunakan adalah sama.

e. Parameter-parameter yang digunakan dalam merancang dimensi settling

pond sama.

2.2 Kerangka Konseptual

Dalam penelitian ini terdapat kerangka konseptual yang akan membantu

penulis dalam menyelesaiakan penelitian ini, yang terdiri atas:

2.2.1 Input

Input terdiri dari data-data yang dibutuhkan dalam penelitian, yaitu:

a. Data Primer

Data primer yaitu data yang dikumpulkan dengan melakukan pengamatan

secara langsung dilapangan. Antara lain:

1) Data beda ketinggian dilokasi penambangan.

2) Data debit aktual pemompaan.

3) Data pengukuran panjang dan jumlah belokan pipa.

4) Data pengukuran dimensi saluran terbuka.

5) Data debit aktual air tanah.

b. Data Sekunder

Data sekunder yaitu data yang diperoleh dari data-data yang sudah ada di

PT. Indoasia Cemerlang. Data-data tersebut antara lain:

1) Data curah hujan tahunan.

2) Peta penyaliran tambang.

3) Peta catchment area.

4) Spesifikasi pompa yang digunakan.

5) Data pengukuran dimensi settling pond.

2.2.2 Proses

Pada bagian proses ini dilakukan pengolahan dan analisa dari data-data

yang diperoleh pada bagian input. Data-data yang dianalisa tersebut yaitu:

1. Menentukan luas catchment area pit barat berdasarkan peta penyaliran

tambang.

2. Menghitung curah hujan rencana.

3. Menghitung intensitas curah hujan.

4. Menghitung debit air limpasan.

5. Menghitung daya dan kebutuhan pompa.

6. Menentukan dimensi saluran terbuka.

7. Menghitung luas kolam pengendapan lumpur (settling pond).

2.2.3 Output

Output yaitu hasil yang diharapkan dari penelitian ini, yaitu:

1. Debit air yang terkumpul di area penambangan ketika hujan.

2. Kapasitas pompa yang akan digunakan di bagian pit barat atau mine

sump utama PT. Indoasia Cemerlang.

3. Design dimensi saluran terbuka, dan settling pond yang akan digunakan

PT. Indoasia Cemerlang.

Gambar 2.4 Kerangka Konseptual

Input

1. Data Primer

a. Data beda ketinggian dilokasi penambangan.

b. Data debit aktul pompa.

c. Data pengukuran panjang dan jumlah belokan pipa.

d. Data pengukuran dimensi saluran terbuka.

e. Data debit aktual air tanah.

2. Data Sekunder

a. Data curah hujan tahunan.

b. Peta penyaliran tambang.

c. Peta catchment area.

d. Spesifikasi pompa yang digunakan.

e. Data dimensi settling pond.

Proses

1. Menghitung luas catchment area bagian pit barat berdasarkan peta

situasi dan peta topografi.

2. Menghitung curah hujan rencana.

3. Menghitung waktu konsentrasi air.

4. Menghitung intensitas curah hujan.

5. Menghitung debit air limpasan.

6. Menghitung daya dan kebutuhan pompa.


8. Menghitung luas settling pond.

Output

1. Debit air yang terkumpul di area penambangan ketika hujan.

2. Kapasitas pompa yang akan digunakan di bagian pit barat atau mine

sump utama PT. Indoasia Cemerlang.

3. Design dimensi saluran terbuka dan settling pond yang akan digunakan

PT. Indoasia Cemerlang.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang penulis lakukan adalah penelitian yang bersifat

terapan (applied research), yaitu penelitian yang hati-hati, sistematik dan terus

menerus terhadap suatu masalah dengan tujuan untuk digunakan dengan segera

untuk keperluan tertentu (Sedarmayanti, 2002).

Hasil dari penelitian yang dilakukan tidak perlu sebagai suatu penemuan

baru, akan tetapi merupakan aplikasi yang baru dari penelitian yang telah ada.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

3.2.1 Tempat Penelitian

Tempat penelitian dilakukan di Desa Sungai Cuka, Kecamatan Kintap,

Kabupaten Tanah Laut, Provinsi Kalimantan Selatan.

3.2.2 Waktu Penelitian

Waktu yang digunakan oleh penulis dalam melakukan penelitian ini yaitu

mulai dari tanggal 27 Mei 2018 sampai dengan selesai pengambilan data.

3.3 Variabel Penelitian

Variabel penelitian merupakan suatu atribut dari sekelompok objek yang

diteliti yang mempunyai variasi satu dengan yang lain dalam kelompok tersebut.

Sesuai dengan permasalahan yang diteliti maka variabel penelitian adalah

kegiatan penambangan pada wilayah izin usaha pertambangan batubara PT.

Indoasia Cemerlang.

3.4 Jenis dan Sumber Data

3.4.1 Jenis Data

a. Data Primer

Data primer yaitu data yang dikumpulkan dengan melakukan

pengamatan secara langsung dilapangan. Antara lain:

1) Data beda ketinggian dilokasi penambangan.

2) Data debit aktual pemompaan.

3) Data pengukuran panjang dan jumlah belokan pipa.

4) Data pengukuran dimensi saluran terbuka.

5) Data debit aktual air tanah

b. Data Sekunder

Data sekunder yaitu data yang diperoleh dari data-data yang sudah

ada di PT. Indoasia Cemerlang. Data-data tersebut antara lain:


2) Peta penyaliran tambang terbaru.



5) Data pengukuran settling pond.

3.4.2 Sumber Data

Sumber data yang didapatkan berasal dari pengamatan langsung pada saat

melakukan penelitian, arsip-arsip dan dokumentasi dari PT. Indoasia Cemerlang

serta wawancara.

3.5 Teknik Pengumpulan Data

Teknik yang dilakukan dalam pengumpulan data adalah pengambilan data

secara langsung di lapangan. Urutan pengumpulan data adalah sebagai berikut:

1. Pengambilan Data

a. Data Primer

Data primer merupakan data yang didapat dari hasil pengamatan dan

pengukuran langsung di lapangan seperti data beda ketinggian di lokasi

penambangan menggunakan alat total station sokkia 105, debit aktual

pompa menggunakan alat flowbar meter, panjang pipa dengan menghitung

jumlah pipa yang digunakan serta belokan pipa dengan menggunakan

busur, pengukuran dimensi saluran terbuka menggunakan meteran, debit

air tanah menggunakan wadah persegi panjang.

b. Data Sekunder

Data sekunder merupakan data penunjang dalam perhitungan skripsi

ini antara lain:


2) Peta penyaliran tambang.



5) Data pengukuran settling pond.

2. Keakuratan Akuisisi Data

Akuisisi data ini bertujuan untuk:

a. Mengumpulkan dan mengelompokan data untuk memudahkan analisis

nantinya.

b. Mengolah nilai karakteristik data-data yang mewakili subjek

pengamatan.

3.6 Teknik Pengolahan dan Analisa Data

3.6.1 Teknik Pengolahan Data

Data yang sudah didapat dan dikumpulkan, kemudian diolah dengan

menggunakan rumus dan literatur yang ada. Pengolahan data yang dilakukan

antara lain:

1. Menghitung Dimensi Saluran Terbuka

Dalam menghitung dimensi saluran terbuka digunakan rumus manning.

Data yang dibutuhkan yaitu data beda elevasi, panjang saluran, debit pemompaan

dan debit limpasan.

2. Menghitung Jumlah Pompa

Dalam menentukan jumlah pompa dapat dihitung dengan cara setelah

debit yang dibutuhkan dan head total pompa diketahui.

3. Menghitung Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur

Perencaanaan dimensi kolam pengendapan ditentukan berdasarkan debit

air limpasan yang masuk dan debit pemompaan dengan mempertimbangkan kadar

lumpur yang terbawa oleh air dan juga alat mekanis yang digunakan serta

pertimbangan lain yang juga harus dipertimbangkan adalah jangka waktu

pengurasan kolam pengendapan lumpur.

3.6.2 Teknik Analisa Data

Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan data maka

dilakukan analisis data dari pengolahan data yang didapat. Pada analisis data ini

dapat menentukan hasil akhir dari penelitian yang dilakukan, yaitu sistem

penyaliran yang baik pada areal penambangan PT. Indoasia Cemerlang.

3.7 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir penelitian

Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang Pada PT.

Indoasia Cemerlang Job Site Kintap, Kabupaten Tanah

Laut Provinsi

Kalimantan Selatan

Identifikasi Masalah

Tujuan Penelitian

Data Primer: 1. Data beda ketinggian dilokasi

penambangan.

2. Data debit aktual pompa.

3. Data pengukuran panjang dan jumlah

belokan pipa.

4. Data pengukuran dimensi saluran terbuka.

5. Data debit aktual air tanah.

Data Sekunder: 1. Data curah hujan tahunan.

2. Peta penyaliran tambang.

3. Peta catchment area.

4. Spesifikasi pompa yang digunakan

5. Data dimensi settling pond.

Pengolahan Data: 1. Menghitung luas catchment area bagian pit barat berdasarkan peta situasi dan peta

topografi.

2. Menghitung curah hujan rencana menggunakan metode log normal.

3. Menghitung waktu konsentrasi air dengan rumus kirpich.

4. Menghitung intensitas curah hujan rencana dengan rumus mononobe.

5. Menghitung debit air limpasan dengan rumus rasional.

6. Menghitung daya dan kebutuhan pompa


8. Menghitung dimensi settling pond.

Hasil:

1. Dimensi saluran terbuka. 2. Dimensi settling pond.

3. Kapasitas pompa.

BAB IV

TINJAUAN UMUM WILAYAH STUDI

4.1 Profil Perusahaan

4.1.1 Sejarah Singkat PT. Indoasia Cemerlang

PT. Indoasia Cemerlang merupakan salah satu perusahaan swasta yang

bergerak dalam bidang penambangan batubara yang terletak di Kabupaten Tanah

Laut. PT. Indoasia Cemerlang telah mengantongi izin penambangan berupa IUP

Operasi Produksi berdasarkan Surat Keputusan Bupati Tanah Laut Nomor:

545/02–IUP.OP/DPE/2009, tanggal 04 September 2009 tentang Persetujuan

Perpanjangan Pertama Izin Usaha Pertambangan Operasi Produksi kepada PT.

Indoasia Cemerlang atas suatu wilayah yang terletak di KW. 118 TW I, seluas

191 Ha di Desa Sungai Cuka, Kecamatan Kintap, Kabupaten Tanah Laut, Provinsi

Kalimantan Selatan.

Metode penambangan yang dilakukan oleh PT. Indoasia Cemerlang

menggunakan sistem open pit menggunakan metode back filling, yaitu

penambangan dengan menerapkan pembuangan overburden pada daerah bekas

penambangan yang sudah di tinggal. Penambangan pada PT. Indoasia Cemerlang

dilakukan dengan cara konvensional yaitu mengkombinasikan antara alat gali-

muat-angkut mekanis dan alat pendukung operasional kegiatan pertambangan

dengan berbagai tipe dan jenis mulai dari dump truck, excavator, grader, vibro

compactor, dan bulldozer track type. Jenis kegiatan eksplorasi yang dilakukan PT.

Indoasia Cemerlang adalah pemetaan geologi, pemboran eksplorasi, dan pemetaan

topografi.

4.1.2 Lokasi dan Kesampaian Daerah

a. Lokasi

Secara geografis lokasi kegiatan yang terletak di Desa Sungai Cuka,

Kecamatan Kintap, Kabupaten Tanah Laut, Provinsi Kalimantan Selatan yang

terletak pada koordinat antara 314209 mE – 315963 mE dan 9582565 mN –

9584301 mN.

Sumber: Peta Administrasi Indonesia, 2013

Gambar 4.1 Peta Lokasi PT. Indoasia Cemerlang

Berdasarkan letak geografis wilayah Izin Usaha Pertambangan (IUP)

operasi produksi penambangan site PT. Indoasia Cemerlang terletak pada

koordinat-koordinat sebagai berikut:

Tabel 4.1

Koordinat IUP Operasi Produksi PT. IAC

No Koordinat

Bujur timur Lintang Selatan

1 115O20’00.01” 03

O46’00.00”

2 115O19’37.16” 03

O46’00.00”

3 115O19’37.16” 03

O46’29.98”

4 115O20’20.35” 03

O46’29.98”

5 115O20’20.35” 03

O46’11.29”

6 115O20’33.98” 03

O46’11.29”

7 115O20’33.98” 03

O45’50.62”

8 115O20’22.65” 03

O45’50.62”

9 115O20’22.65” 03

O45’46.95”

10 115O20’17.65” 03

O45’46.95”

11 115O20’17.65” 03

O45’43.21”

12 115O20’14.87” 03

O45’43.21”

13 115O20’14.87” 03

O45’41.13”

14 115O20’12.85” 03

O45’41.13”

15 115O20’12.85” 03

O45’39.41”

16 115O20’08.27” 03

O45’39.41”

17 115O20’08.27” 03

O45’36.00”

18 115O20’03.62” 03

O45’36.00”

19 115O20’03.62” 03

O45’33.50”

Sumber: Data Survei Lapangan PT. Indoasia Cemerlang

b. Kesampaian Daerah

1) Bandara Internasional Minangkabau menuju bandara Soekarno Hatta,

menggunakan pesawat terbang ± 1,5 jam.

2) Bandara Soekarno Hatta menuju bandara Syamsuddin Noor Banjarmasin,

menggunakan pesawat terbang dengan waktu tempuh ± 1,45 jam.

3) Banjarmasin menuju Kecamatan Kintap, dari bandara Syamsudin Noor

menuju Kecamatan Kintap dapat ditempuh dengan kendaraan roda dua

atau kendaraan roda empat melalui jalan provinsi selama ± 3 jam atau

sejauh 140 km.

4) Kintap menuju Sungai Cuka, dapat ditempuh dengan kendaraan roda dua

atau roda empat dengan jarak tempuh ± 10 km atau sekitar ± 30 menit

perjalanan.

5) Sungai Cuka menuju lokasi tambang PT. Indoasia Cemerlang, dapat

ditempuh dengan kendaraan roda dua atau roda empat dengan jarak

tempuh ± 10 km atau sekitar ± 30 menit perjalanan dengan kondisi jalan

pengerasan.

Sumber: Data Survei Lapangan PT. Indoasia Cemerlang

Gambar 4.2 Peta Lokasi dan Kesampaian Daerah

4.1.2 Kualitas Batubara

Berdasarkan dari kenampakan sifat-sifat fisik batubara diperkirakan masuk

dalam kelompok batubara Sub Bituminous. Sedangkan berdasarkan hasil analisa

laboratorium terhadap contoh batubara, maka dapat diketahui bahwa kualitas

batubara di lokasi PT. Indoasia Cemerlang ini dapat digolongkan kedalam

klasifikasi batubara Sub Bituminous Group C menurut (ASTM classification of

coals by rank). Data kualitas batubara PT. Indoasia Cemerlang dapat dilihat pada

tabel 4.2 berikut.

Tabel 4.2

Data Hasil Analisa Kualiatas Batubara

Parameter Uji Satuan Hasil

Moisture % 14,08

Ash content (kadar abu) % 3,07

Total sulfur (kadar sulfur) % 0,42

Calorific value (nilai kalori) (kcal/kg) 5,76

sumber: Data Survei Lapangan PT. Indoasia Cemerlang

BAB V

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

5.1 Pengumpulan Data

Data-data yang dikumpulkan berupa data primer dan data sekunder yang

selanjutnya akan digunakan untuk pengolahan data.

5.1.1 Data Primer

Data primer diperoleh dengan melakukan pengukuran langsung di

lapangan, adapun data-data tersebut antara lain:

Tabel 5.1

Data Primer 2018 PT. Indoasia Cemerlang

No Data Primer Hasil

1 Data curah hujan aktual Lampiran C

2 Beda tinggi lokasi penambangan 78 m

3 Debit aktual pompa 122,1 liter/detik

4 Panjang pipa 702 m

5 Belokan pipa

a. Belokan 35° 2 buah

b. Belokan 60° 1 buah

c. Belokan 15° 1 buah

6 Dimensi saluran terbuka

a. Tinggi saluran 2,10 m

b. Lebar dasar 1,9 m

c. Lebar atas 4,5 m

d. Panjang saluran 1100 m

e. Slope dinding saluran 90°

5.1.2 Data Sekunder

Data sekunder diperoleh dari data-data yang sudah ada di PT. Indoasia

Cemerlang. Data-data tersebut antara lain:

Tabel 5.2

Data Sekunder 2018 PT. Indoasia Cemerlang

No Data Sekunder Hasil

1 Data curah hujan tahunan Lampiran B

2 Spesifikasi Pompa Lampiran D

3 Legalitas data lapangan Lampiran E

4 Peta penyaliran tambang Lampiran F

5 Peta situasi tambang Lampiran G

6 Peta catchment area Lampiran H

5.2 Pengolahan Data

Data yang sudah didapat dan dikumpulkan, kemudian diolah dengan

menggunakan rumus dan literatur yang ada. Pengolahan data yang dilakukan

antara lain:

5.2.1 Curah Hujan Rencana

Pengolahan data curah hujan ini dilakukan untuk mendapatkan nilai curah

hujan rencana, dengan data curah hujan 10 tahun terakhir. Metode yang

digunakan adalah distribusi Log Normal, sedangkan penetapan data yang ada

dilakukan dengan cara annual series yaitu mengambil satu data curah hujan

maksimum setiap tahunnya. Perhitungan curah hujan rencana sebagai berikut.

Tabel 5.3

Curah Hujan Harian Maksimum Periode 10 Tahun

No Tahun Curah Hujan Harian (Xi)

mm

1 2008 438

2 2009 221

3 2010 626,7

4 2011 304,8

5 2012 305,75

6 2013 500,25

7 2014 400

8 2015 533,7

9 2016 494,2

10 2017 157

Total (∑) 3981,4

1. Penentuan curah hujan rata-rata (X̅)

X̅ = ∑ 𝑋𝑖∑ 𝑛

= 3981,410

= 398,14 mm/bulan

2. Penentuan devisiasi standar (S)

Tabel 5.4

Deviasi Standar

No Xi Xi -�̅� ( Xi - �̅�)2

1 438 39,86 1588,8196

2 221 -177,14 31378,5796

3 626,7 228,56 52239,6736

4 304,8 -93,34 8712,3556

5 305,75 -92,39 8535,9121

6 500,25 102,11 10426,4521

7 400 1,86 3,4596

8 533,7 135,56 18376,5136

9 494,2 96,06 9227,5236

10 157 -241,14 58148,4996

∑ 3981,4 -0,3 198637,789

Jadi,

S = √∑(𝑥−𝑥𝑖)²𝑛−1

= √198637,7899

= 148,562

3. Koefisien variasi (Cv)

Cv = 𝑆𝑋

= 148,562398,14

= 0,373

4. Koefisien skewness (Cs)

3

1

3

21 Snn

xxiCs

n

i

= 10 ×15656764,79 9×8×(148,562)³

= 0,663

5. Koefisien ketajaman (Ck)

3

1

42

)3(21 Snnn

xxinCk

n

i

= 10²×77776924049×8×7×148,562³

= 470,648

Dari perhitungan di atas diperoleh nilai Cs = 0,373 dan Ck = 470,648.

Karena koefisien ketajaman (Ck) lebih mendekati nilai distribusi Log Normal,

maka dapat disimpulkan bahwa sesuai dengan Tabel 2.3, jenis distribusi frekuensi

yang dipakai dalam analisis data curah hujan adalah metode distribusi Log

Normal.

Selanjutnya hujan bulanan rata–rata yang diperoleh diurutkan dari yang

terbesar ke yang terkecil, kemudian dianalisis menggunakan distribusi yang telah

ditentukan untuk mendapatkan hujan dengan periode ulang tertentu. Nilai–nilai

pada persamaan distribusi Log Normal dapat dilihat pada tabel 5.5 sebagai

berikut:

Tabel 5.5

Nilai - Nilai Pada Persamaan Distribusi Log- Normal

No Tahun Xi Y= Log Xi (Y-𝐘) (Y-𝐘)2

1 2010 626,7 2,7970597 0,2299943 0,0528974

2 2015 533,7 2,7272972 0,1602318 0,0256742

3 2013 500,25 2,6991871 0,1321217 0,0174561

4 2016 494,2 2,6939027 0,1268373 0,0160877

5 2008 438 2,6414741 0,0744087 0,0055367

6 2014 400 2,60206 0,0349946 0,0012246

7 2012 305,75 2,4853665 -0,081699 0,0066747

8 2011 304,8 2,484015 -0,08305 0,0068974

9 2009 221 2,3443923 -0,222673 0,0495833

10 2017 157 2,1958997 -0,371166 0,137764

∑ 25,670654 0,3197962

𝐘 2,5670654

Jadi, Y̅ = ∑ 𝐋𝐨𝐠 𝐗𝐢𝐧

= 25,67065410

= 2,567065

Sy = √∑(Y−Y̅)²𝑛−1

= √0,31979629

= 0,18849

Dari persamaan distribusi Log-Normal dapat dilihat nilai KT pada tabel

2.4. Dengan demikian dapat dihitung curah hujan rencana dengan periode ulang 2

tahun dengan nilai KT = 0 sebagai berikut ini:

Log X2 = Y̅ + KT × Sy

Log X2 = 2,567065 + ( 0 × 0,18849)

Log X2 = 2,567065

X2 = 369,033 mm/bulan

Untuk mengetahui hasil perhitungan dengan periode ulang tertentu

dengan metode distribusi Log- Normal dapat dilihat pada tabel 5.6 di bawah ini.

Tabel 5.6

Hasil Perhitungan Dengan Distribusi Log – Normal

Periode Ulang 𝐘 KT Sy Y= Log XTr XTr (mm)

T2 2,567065 0 0,18849 2,567065 369,033

T5 2,567065 0,84 0,18849 2,7253966 531,369

T10 2,567065 1,28 0,18849 2,8083322 643,179

T20 2,567065 1,64 0,18849 2,8761886 751,949

T50 2,567065 2,05 0,18849 2,9534695 89,399

Pengolahan dengan metode distribusi Log Normal menghasilkan curah

hujan rencana sebesar 369,033 mm/bulan pada periode ulang 2 tahun.

5.2.2 Intensitas Curah Hujan

5.2.2.1 Penentuan Intensitas Curah Hujan

Pada tambang PT. Indoasia Cemerlang memiliki empat daerah tangkapan

air hujan, dimana CA I mengalirnya ke sump, CA II dan CA III mengalirnya ke

luar area penambangan, CA IV mengalirnya ke open channel. Nilai intensitas

curah hujan sesuai dengan masing-masing jatuhnya air hujan pada catchment area

sampai menuju salurannya. Sedangkan besarnya curah hujan rancangan sama

yaitu 12,301 mm/hari. Besarnya intensitas curah hujan yang kemungkinan terjadi

dalam kurun waktu tertentu dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.8 dan

persamaan 2.9.

1. Intensitas Curah Hujan Pit Barat Atau Mine Sump Utama

Untuk mengetahui intensitas curah hujan, terlebih dahulu harus diketahui

panjang aliran (L) yang diperoleh dari panjang aliran dari titik tertinggi ke tempat

berkumpulnya air, yang dapat diukur dari peta. Kemudian juga harus diketahui

beda elevasi (H) serta waktu konsentrasi (tc) yaitu sebagai berikut ini:

CA I (Catchment Area Pit Barat)

L = 1,2 km

H = 87 m - 18 m = 65 m = 0,065 km

385,03

871,0

H

Ltc

= 0,871 × ( 1,230,065)0,385

= 3,080 jam

Jadi besarnya tc adalah 3,080 jam

3/224

24

24

tc

RIt

= 12,30124 × ( 243,080 )2/3

= 2,014 mm/jam

= 0,00201 m/jam

= 0,000000558 m/detik

Besarnya intensitas curah hujan daerah CA I adalah 2,014 mm/jam.

2. Intensitas Curah Hujan Pit Timur Atau Open Channel

CA IV (Catchment Area Pit Timur)

L = 536,975 m = 0,537 km

H = 99 m - 87 m = 12 m = 0,012 km

385,03

871,0

H

Ltc

= 0,871 × (0,53730,012 )0,385

= 2,332 jam

Jadi besarnya tc adalah 2,332 jam

3/224

24

24

tc

RIt

= 12,30124 × ( 242,332 )2/3

= 2,425 mm/jam

= 0,00425 m/jam

= 0,000000674 m/detik

Besarnya intensitas curah hujan daerah CA IV adalah 2,425 mm/jam.

5.2.3 Daerah Tangkapan Hujan

Daerah tangkapan hujan didapat dengan melakukan pengukuran langsung

di lapangan menggunakan alat total station sokkia 105. Data yang telah didapat

dari total station sokkia 105, kemudian dimasukkan ke software mine scape 4.119

dengan cara:

1. Data awal situasi tambang terbaru didapat dari team survey menggunakan alat

total station sokkia 105.

2. Data tersebut diolah menggunakan software mine scape 4.119 untuk

menentukan area lembah didalam izin usaha pertambangan.

3. Cari titik terendah dan titik tertinggi kemudian dibuat menjadi 1 polygon

area, begitupun seterusnya sampai semua area izin usaha pertambangan

tercover.

4. Luasan cathment area didapat dengan cara klik kanan brief detail, kemudian

pilih polygon yang akan dihitung, lalu akan muncul luasan area pada kolom

area plan (bagian dari brief detail).

5.2.4 Debit Air Limpasan

Debit air limpasan didapat dengan rumus rasional.

QAL = C x I x A

1. Daerah tangkapan hujan I merupakan daerah tangkapan hujan dimana air hujan

langsung masuk ke sump di barat pit, diperoleh data-data sebagai berikut:

Luas DTH I (A) = 144,84 Ha = 1448400 m2

= 1,4484 km2

Intensitas hujan (I) = 0,000000558 m/detik

Nilai koefisien limpasan (C) = 0,9 (lahan terbuka daerah tambang)

Maka, QAL = C x I x A

= 0,9 x 0,000000558 m/detik x 1448400 m2

= 0,727 m3/detik

2. Daerah tangkapan hujan IV merupakan daerah tangkapan hujan dimana air

hujan langsung masuk ke drainase bagian timur pit sisi lowwall diperoleh data-

data sebagai berikut:

Luas DTH IV (A) = 17,85 Ha = 178500 m2

Intensitas hujan (I) = 0,000000674 m/detik

Nilai koefisien limpasan (C) = 0,9 (lahan terbuka daerah tambang)

Maka, QAL = C x I x A

= 0,9 x 0,000000674 m/detik x 178500 m2

= 0,108 m3/detik

Catatan: Debit CA II dan debit CA III tidak dihitung, karena CA II dan CA III air

hujannya mengalir keluar IUP PT. Indoasia Cemerlang.

5.2.5 Air Tanah

Pengukuran air tanah dilakukan dengan cara menampung rembesan air

tanah dari dinding high wall dengan menggunakan wadah berbentuk persegi

panjang sampai wadah terisi penuh. Pengambilan sampel dilakukan pada dinding

high wall dengan mengambil 4 sampel pada lokasi yang berbeda-beda yang air

nya masuk langsung ke sump barat pit.

Sebelum melakukan pengukuran, perlu mempersiapkan peralatan

pendukung, antara lain:

1. Stop watch atau handphone (untuk mengetahui detik, menit)

2. Wadah atau penampung yang telah diketahui volume dalam m3.

3. Sekop.

Spesifikasi alat yang digunakan:

1. Panjang wadah (P) = 16 cm = 0,16 m

2. Lebar wadah (L) = 11 cm = 0,11 m

3. Tinggi wadah (T) = 10 cm = 0,1 m

Jadi, volume wadah = P x L x T

= 0,16 m x 0,11 m x 0,1 m

= 0,00176 m3

Pengukuran debit air tanah sebagai berikut:

1. Lokasi 1 = 22 detik




Menghitung debit air diperoleh dengan rumus sebagai berikut:

Q = 𝑉𝑇

Keterangan:

Q = aliran air (liter/detik)

V = volume wadah (m3)

T = lama waktu pengisian wadah (detik)

T = (22 detik + 38 detik + 20 detik + 33 detik)4

= 28,25 detik

Sehingga,

Q = 𝑉𝑇

= 0,00176 m3 28,25 detik

= 0,0000623 m3/detik

5.2.6 Pemompaan

Pemompaan merupakan tahapan lanjutan dari suatu sistem penyaliran

tambang, pemompaan dilakukan untuk mengeluarkan air yang masuk ke front

kerja tambang. Penentuan pompa dalam sistem penyaliran harus disesuaikan

dengan kondisi air yang akan di pompakan.

5.2.6.1 Debit Aktual Pompa Mine Sump Utama

Pengukuran debit pompa secara aktual dilakukan dengan metode

approximate discharge from pipes, yaitu mengukur jarak “X” air yang keluar dari

hose atau pipa dengan ketinggian string atau bandul 300 mm.

Gambar 5.1 Pengukuran Debit Aktual Pompa

Alat yang digunakan dalam pegukuran debit aktual pompa adalah flowbar

dengan spesifikasi alat sebagai berikut:

1. Benang ukur yang sesuai standar 30

2. String atau bandul 1 buah

3. Panjang patok ukur 180 cm

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam menggunakan flowbar meter

sebagai berikut:

1. Pastikan posisi outlet pipa horizontal, jangan menggantung atau nyaris vertikal.

2. Pastikan air yang keluar memenuhi seluruh diameter lingkaran pipa.

3. Pastikan bentuk ujung outlet benar-benar bundar.

Pengukuran debit aktual pompa pada mine sump utama sebagai berikut:

Diketahui:

1. Nilai X = 95 cm = 950 mm

2. Diameter pipa = 20 cm = 200 mm

Sehingga debit aktual pompa pada mine sump utama adalah 122,1

liter/detik = 0,1221000 m³/detik = 439,56 m3/jam. Dapat dilihat pada tabel 4.5

sebagai berikut.

Tabel 5.7

Pengukuran Data Flowbar

50 75 100 150 200 250 300

300 2.6 5.7 9.5 22.2 38.5 60.5 87.0

350 3.0 6.6 11.5 25.8 44.9 70.7 101.0

400 3.5 7.6 13.0 29.6 51.3 80.8 116.0

450 3.9 8.5 14.6 33.3 57.7 90.8 128.0

500 4.3 9.5 16.3 36.4 64.2 101.0 145.0

550 4.7 10.4 17.9 40.1 70.6 111.0 159.0

600 5.2 11.4 19.5 44.5 77.1 121.0 174.0

650 5.6 12.3 21.2 48.1 83.4 131.0 188.0

700 6.1 13.3 22.8 51.8 89.9 141.0 202.0

750 6.4 14.2 24.4 55.5 96.4 151.0 216.0

800 6.9 15.2 26.1 59.1 102.8 161.2 230.9

850 7.3 16.1 27.7 62.8 109.2 171.2 245.4

900 7.7 17.1 29.4 66.5 115.6 181.3 259.8

950 8.2 18.0 31.0 70.2 122.1 191.3 274.2

1000 8.6 19.0 32.6 73.9 128.5 201.4 288.6

1050 9.0 19.9 34.3 77.6 134.9 211.4 303.1

1100 9.5 20.9 35.9 81.3 141.4 221.5 317.5

1150 9.9 21.8 37.6 85.1 147.8 231.5 331.9

1200 10.3 22.8 39.2 88.8 154.2 241.6 346.3

1250 10.7 23.7 40.8 92.5 160.7 251.6 360.8

1300 11.2 24.7 42.5 96.2 167.1 261.7 375.2

1350 11.6 25.6 44.1 99.9 173.5 271.7 389.6

1400 12.0 26.5 45.8 103.6 180.0 281.7 404.0

1450 12.5 27.5 47.4 107.3 186.4 291.8 418.4

1500 12.9 28.4 49.0 111.0 192.8 301.8 432.9

1550 13.3 29.4 50.7 114.7 199.2 311.9 447.3

1600 13.7 30.3 52.3 118.4 205.7 321.9 461.7

1650 14.2 31.3 54.0 122.1 212.1 332.0 476.1

1700 14.6 32.2 55.6 125.8 218.5 342.0 490.6

1750 15.0 33.2 57.2 129.5 225.0 352.1 505.0

1800 15.5 34.1 58.9 133.2 231.4 362.1 519.4

1850 15.9 35.1 60.5 136.9 237.8 372.2 533.8

1900 16.3 36.0 62.2 140.6 244.3 382.2 548.3

1950 16.7 37.0 63.8 144.4 250.7 392.3 562.7

2000 17.2 37.9 65.4 148.1 257.1 402.3 577.1

2050 17.6 38.9 67.1 151.8 263.6 412.4 591.5

2100 18.0 39.8 68.7 155.5 270.0 422.4 606.0

2150 18.5 40.8 70.4 159.2 276.4 432.5 620.4

2200 18.9 41.7 72.0 162.9 282.9 442.5 634.8

2250 19.3 42.7 73.6 166.6 289.3 452.6 649.2

2300 19.7 43.6 75.3 170.3 295.7 462.6 663.7

2350 20.2 44.6 76.9 174.0 302.2 472.7 678.1

2400 20.6 45.5 78.5 177.7 308.6 482.7 692.5

2450 21.0 46.5 80.2 181.4 315.0 492.8 706.9

2500 21.5 47.4 81.8 185.1 321.4 502.8 721.4

2550 21.9 48.4 83.5 188.8 327.9 512.9 735.8

2600 22.3 49.3 85.1 192.5 334.3 522.9 750.2

Horiz'l

Dist. X

(mm)

Pipe Diameter d (mm)

Debit ( Litres / Second )

5.2.6.2 Penentuan Head dan Daya Pompa Mine Sump Utama

Diketahui:

a. Kapasitas pompa (Q) = 576 m³/jam = 0,16 m³/detik

b. Diameter pipa buang (D) = 200 mm = 0,2 m

c. Elevasi hisap (h1) = 18 m

d. Elevasi buang (h2) = 87 m

e. Jumlah belokan (n)

1) 2 buah belokan 35º

2) 1 buah belokan 60°

3) 1 buah belokan 15°

f. Koefisien (C) = 140 pipa mulus (Lihat Tabel 2.9)

g. Panjang pipa (L) = 702 m (pipa HDPE)

1. Penentuan Head Total Pompa

a. Head kerugian head akibat gesekan pada pipa (head friction)

L

DC

QHf

85,485,1

85,1666,10

= 10,666 × 0,161,851401,85× 0,24,85 × 702

= 0,3593,805 × 702

= 66,317 m

b. Static Head (Hc)

Hc = h2 – h1

= 87 – 18

= 69 m

c. Shock loss head (Hl)

A

QV

= 0,160,785×0,2²

= 5,096 m/detik

Besarnya kecepatan pada pipa adalah 5,096 m/detik.

Koefisien kerugian belokan pipa untuk diameter pipa 60º nilai f = 0.471 (Lihat

Tabel 2.10)

ng

vfHl

2

2

= 0,471×5,096²2×9.81×1

= 0,471×25,96419,62 ×1

= 0,623 m

d. Kerugian head pada katup (Hv )

Untuk diameter pada katup isap 200 mm, maka diperoleh nilai f = 1,84

(Lihat tabel 2.11).

g

vfHv v

2

2

= 1,84 × 5,096²2×9,81

= 1,84 × 1,323

= 2,435 m

e. Head kecepatan keluar

𝑣22×𝑔 = 5,096²19,62

= 1,323 m

Maka besarnya head total pompa adalah sebagai berikut:

Htot = Hf + Hc + Hi + Hv + 𝑣²2×𝑔

= 66,317 m + 69 m + 0,623 m + 2,435 m + 1,323 m

= 139,699 m

2. Penentuan Daya Pompa

Yaitu untuk menentukan besarnya energi persatuan waktu atau kecepatan

melakukan kerja.

Diketahui:

𝜌 = 998,3 kg/m3 pada suhu 20º C (Lihat Tabel 2.12)

Q = 0,16 m3/s

g = 9,8 m/s2

H = 139,699 m

p = 72 % ( Lihat Tabel 2.8)

Pp = 𝜌 × 𝑔 × 𝑄 × 𝐻p

= 998,3 ×9,8 ×0,16 ×139,699 0,72

= 303716,6 Watt

= 303,717 kW

Jadi besarnya daya pompa pada adalah 303,717 kW.

3. Debit Pompa

Debit pompa yang dibutuhkan dapat ditentukan setelah jumlah air

limpasan yang terkumpul pada sumuran (sump) diketahui. Jumlah debit air

limpasan yang terkumpul pada sumuran (sump) berasal CA I dan air tanah yang

masuk kedalam pit, sehingga jumlah air yang terkumpul pada sumuran (sump)

adalah sebagai berikut:

a. Debit Air Limpasan DTH 1 = 0,727 m3/detik

b. Debit Air Tanah = 0,0000623 m3/detik

TOTAL = 0,727 m3/detik

= 2617,2 m3/jam

= 62762,590 m3/hari

Maka debit pompa yang dibutuhkan dapat dihitung sebagai berikut:

Qpompa = 𝑄24𝑥3600𝑥𝐷

Keterangan:

D = Lama waktu pemompaan = 22 jam = 0,92 hari

Q = Debit air

Qpompa = Debit pompa yang dibutuhkan.

Qpompa = 62762,590 m3/hari24 𝑥3600𝑥0,92 = 0,790 m

3/detik = 2844 m

3/jam

4. Pemilihan Pompa

Setelah debit yang dibutuhkan dan head total diketahui maka dapat

dilakukan pemilihan pompa yang sesuai dengan kebutuhan kemajuan tambang.

Pompa yang digunakan adalah pompa multiflo 385, dengan debit pemompaan

439.56 m3/jam dan waktu pemompaan selama 22 jam maka jumlah pompa yang

dibutuhkan adalah sebagai berikut:

Jumlah Pompa = Qtot (m3)Qaktual𝑝𝑢𝑚𝑝 (m3)

= 2844 m3439,56 𝑚3

= 6 unit

Sehingga diketahui dengan waktu pemompaan 22 jam/hari maka jumlah

pompa yang dibutuhkan adalah 6 unit.

5.2.7 Penentuan Jenis dan Dimensi Penampang Saluran

5.2.7.1 Penentuan Jenis Penampang Saluran

Dalam merancang bentuk dan dimensi saluran yang akan diterapkan perlu

dilakukan analisa yang mendalam sehingga memenuhi hal-hal sebagai berikut:

1. Dapat mengalirkan air yang direncanakan.

2. Kemiringan sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pengendapan dan atau

sedimentasi pada saluran.

3. Kecepatan sedemikian rupa sehingga tidak merusak saluran (erosi).

4. Kemudahan dalam penggalian.

Penentuan dimensi atau ukuran saluran merupakan masalah yang cukup

penting dalam merancang sebuah sistim penyaliran tambang yang baik. Saluran

yang direncanakan dalam penelitian ini yaitu saluran buatan dengan tipe dinding

saluran tanah, sehingga dapat diketahui nilai koefisien Manning (n) untuk dinding

saluran tanah berdasarkan tabel harga koefisien Manning dan diperoleh nilai n =

0,03.

Bentuk saluran penampang yang dipergunakan adalah penampang lintang

ekonomis dengan bentuk penampang trapesium dengan kemiringan sisi a = 60º.

Nilai m = 1/tg a , dapt diketahui dengan persamaan sebagai berikut:

m = 1/tg 60 = 0,58

Subtitusikan nilai m kedalam persamaan berikut: 𝐵 + 2𝑚𝑦 = 2𝑦√1 + 𝑚2 𝐵 + 2 × 0,58 × 𝑦 = 2 × 𝑦√1 + 0,582 𝐵 + 1,16𝑦 = 2,31𝑦

B = 1,15 y

Setelah diperoleh nilai B, kemudian dapat disubtitusikan kedalam

persamaan berikut: 𝐴 = 𝑦 ( 𝐵 + 𝑚𝑦 )

= 𝑦 ( 1,15𝑦 + 0,58 𝑦 ) 𝐴 = 1,73 𝑦2

𝑃 = 𝐵 + 2𝑦√1 + 𝑚2

= 1,15𝑦 + 2 × 𝑦√1 + 0,582

= 1,15𝑦 + 2,31𝑦

𝑃 = 3,46𝑦

P

AR

y

y

46,3

73,1 2

R = 0,34𝑦

b = 2y√1 + m2 = 2 × 𝑦√1 + 0,582 b = 2,31y

Keterangan:

A = Luas tampang basah

P = Keliling basah

R = Jari – jari hidrolis

b = Lebar muka air

5.2.7.2 Saluran Terbuka

Saluran terbuka digunakan untuk mengalirkan debit limpasan dari CA I

dan CA IV menuju ke kolam pengendapan lumpur. Perhitungan dimensi saluran

terbuka dapat dilakukan dengan menggunakan rumus Manning sebagai berikut.

QSA = 1n × R23 × S12 × A

Diketahui:

1. Debit pemompaan dari CA I adalah sebesar 0,1221000 m3/detik x 2 pompa

= 0,2442 m3/detik

2. Debit limpasan dari CA IV adalah sebesar 0,108 m3/detik

3. Panjang Saluran (L) air daerah ini adalah 1100 m

4. Kemiringan (S) dasar saluran air tambang pada daerah ini adalah:

)(

)(

LSaluranPanjang

HElevasiBedaS

= 87−721100

= 151100

= 0,014

Jadi dimensi saluran dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

VAQ

21

321

SRn

V

= 10,03 × 0,34𝑦2/3

× 0,0141/2

= 33,333 × 0,487y 2/3

× 0.118

= 1,921y2/3

Qtotal = CA I + CA IV

= 0,2442 + 0,108

Qtotal = 0,338 m3/detik

Qlimpasan = V × A

0,338 = 1,921y2/3

× 1,73 𝑦2

3,324y8/3

= 0,338 𝑦8/3 = 0,3383,324 𝑦8/3 = 0,102

y

= √0,1028/3

y = 0,425

Setelah diperoleh nilai y, maka dapat diketahui dimensi saluran yang

dibutuhkan:

1. Lebar dasar saluran (B) = 1,15 y

= 1,15 × 0,425

= 0,489 m

2. Kedalaman aliran (y) = 0,425 m

3. Luas tampang basah (A) = 1,73 y2

= 1,73 × (0,425)2

= 0,312 m

4. Keliling basah (P) = 2,46 y

= 2,46 × (0,425)

= 1.046 m

5. Jari – jari hidrolis (R) = 𝑦2

= 0,4252

= 0,213 m

6. Lebar muka air (b) = 2,31 y

= 2,31 × (0,425)

= 0,982 m

7. Tinggi jagaan (J) = 25 % × y

= 0,25 × 0,425

= 0,106 m

8. Lebar permukaan saluran terbuka (x) = b + {2 × ( Jtan 60°)}

= 0,982 + (2 × 0,061)

= 0,982 + 0,122

= 1,104 m

Gambar 5.2 Rancangan Dimensi Saluran Terbuka

5.2.8 Kolam Pengendapan Lumpur

Kolam pengendapan lumpur berfungsi sebagai tempat mengendapkan

lumpur yang terdapat pada air sebelum air dibuang ke sungai. Pada daerah

penelitian ini kadar lumpur yang masuk ke kolam pengendapan lumpur terdiri dari

dua yaitu:

1. Persentase lumpur pada sistem pemompaan

Kadar lumpur yang terdapat pada air yang dipompakan adalah 0,1%,

sehingga:

Volume lumpur dalam 1 tahun adalah:

Vlunpur = 0,1% × 2617,2 m3/jam × 22 jam × 365 hari

= 21016,116 m3/tahun

2. Persentase lumpur pada saluran terbuka

Persentase lumpur 0,85% (buku analisis dampak lingkungan PT. Indoasia

Cemerlang).

Volume lumpur dalam 1 tahun adalah:

Vlunpur = % lumpur × Qlimpasan × jumlah hari hujan maksimal dalam 1 bulan × 12

= 0,85% × 1216,8 m3/jam × 24 jam × 22 hari × 12 bulan

= 65532 m3/tahun

Jadi, total lumpur yang masuk ke kolam pengendapan lumpur adalah:

Vtotal = 21016,116 m3/tahun + 65532 m

3/tahun

= 86548,116 m3/tahun

Pengurasan kolam pengendapan lumpur dilakukan setiap 6 bulan sekali

atau ketika volume lumpur mencapai 2/3 dari volume kolam. Sehingga volume

lumpur pada saat pengerukan adalah:

Vpengerukan = 𝟖𝟔𝟓𝟒𝟖,𝟏𝟏𝟔 𝐦𝟑/𝐭𝐚𝐡𝐮𝐧𝟐

= 43274,058 m3/tahun.

Volume lumpur sebesar 43274,058 m3

tersebut terbagi dalam 3 buah

kolam pengendapan.

Volume lumpur untuk 1 kolam pengendapan lumpur adalah:

Vlumpur 1 kpl = 43274,058 m3 3

= 14424,686 m3

Volume 1 kolam pengendapan lumpur adalah:

Vkpl = 14424,686 m3

+ 14424,686 m33

= 19232,933 m3

Maka dimensi kolam pengendapan lumpur yang harus dibuat adalah:

= Panjang × Lebar × Kedalaman

= 65 m × 60 m × 5 m

= 19500 m3

Tabel 5.8

Rekapitulasi Hasil Pengolahan Data

No Pengolahan Data Hasil Pengolahan

1 Curah hujan rencana 12,30 mm/hari

2 Waktu konsentrasi CA I 3,080 jam

3 Waktu konsentrasi CA IV 2,332 jam

4 Intensitas curah hujan CA I 2,014 mm/jam

5 Intensitas curah hujan CA IV 2,425 mm/jam

6 Daerah tangkapan hujan I 144,84 Ha

7 Daerah tangkapan hujan IV 17,85 Ha

8 Debit limpasan CA I 0,727 m3/detik

9 Debit limpasan CA IV 0,108 m

3/detik

10 Debit air tanah 0,0000623 m3/detik

11 Debit aktual pompa 439,56 m3/jam

12 Head total mine sump 139,699 m

13 Daya pompa 303,717 kW

14 Jumlah pompa 6 units

15 Elevasi saluran terbuka 87 m

16 Lebar dasar saluran terbuka 0,489 m

17 Kedalaman aliran 0,425 m

18 Luas penampang 0,312 m

19 Keliling basah 1.046 m

20 Jari-jari hidrolis 0,213 m

21 Lebar muka air 0,982 m

22 Tinggi jagaan 0,106 m

23 Elevasi KPL 72 m

24 Volume KPL 86548,116 m3/tahun

25 Jumlah KPL 3 Kompartemen

26 Panjang KPL 65 m

27 Lebar KPL 60 m

28 Kedalaman KPL 5 m

BAB VI

ANALISA HASIL PENGOLAHAN DATA

Metode yang cocok untuk rencana kemajuan tambang PT. Indoasia

Cemerlang periode 2008 - 2017 adalah metode mine drainage yaitu upaya untuk

mencegah supaya air tidak masuk ke dalam areal penambangan. Diantara sistem

mine drainage yang ada, maka cara saluran terbuka cara yang paling tepat untuk

diterapkan. Saluran terbuka dibuat untuk mengendalikan air limpasan dari mine

sump utama pit barat agar tidak meluap ke front penambangan, sehingga air bisa

langsung dialirkan menuju ke settling pond.

Dari hasil pengolahan data yang didapat, maka dilakukan pembahasan hasil

pengolahan data sebagai berikut:

6.1 Sistem Penyaliran Tambang

6.1.1 Saluran Terbuka Sebelum Dianalisa

Pada bagian outlet pump sisi low wall bagian utara terdapat satu saluran air

yang berfungsi untuk mengalirkan air limpasan pada mine sump utama pit barat

dan air langsung dialirkan menuju ke settling pond.

Setelah peneliti melakukan penelitian dengan cara pengamatan dan pengukuran

dimensi saluran terbuka di lapangan maka didapat bentuk dan ukuran saluran air sebagai

berikut:

a. Panjang saluran = 1100 m

b. Lebar dasar saluran = 1,9 m

c. Lebar atas saluran = 4,5 m

d. Tinggi saluran = 2,10 m

e. Sudut kemiringan = 90º

6.1.2 Perencanaan Saluran Terbuka

Saluran terbuka bagian outlet pump sisi low wall bagian utara menuju ke

settling pond. Debit yang dialirkan sebesar 0,338 m3/detik. Sumber utama debit

yang akan dialirkan merupakan debit aktual pompa CA I dan debit limpasan CA

IV.

Berdasarkan perhitungan didapat dimensi saluran terbuka yang dibutuhkan untuk

mengalirkan debit limpasan adalah sebagai berikut:

1. Lebar dasar saluran (B) = 0,489 m

2. Kedalaman aliran (y) = 0,425 m

3. Luas penampang (A) = 0,312 m

4. Keliling basah (P) = 1.046 m

5. Jari-jari hidrolis (R) = 0,213 m

6. Lebar muka air (b) = 0,982 m

7. Tinggi jagaan (J) = 0,106 m

Gambar 6.1 Rancangan Dimensi Saluran Terbuka

6.1.3 Sistem Pemompaan Sebelum Dianalisa

Pipa yang digunakan untuk memompakan air dari mine sump utama pit

barat adalah pipa HDPE dengan diameter 200 mm dengan panjang pipa perbatang

adalah 6 m. Jumlah pompa yang digunakan pada mine sump utama pit barat

adalah 2 unit dengan jam kerja pompa 22 jam/hari.

6.1.4 Perencanaan Sistem Pemompaan

Perhitungan rencana pemompaan digunakan untuk menghitung debit air

yang keluar dari dalam mine sump utama pit barat. Air yang masuk ke dalam

sumuran dipompakan keluar tambang kemudian dialirkan menuju kolam

pengendapan. Pompa yang digunakan adalah pompa multiflow 385. Debit pompa

yang digunakan adalah 439,56 m3/jam. Pipa yang digunakan adalah pipa plastik

jenis HDPE sepanjang 702 meter. Maka jumlah pompa yang dibutuhkan adalah 6

unit dengan spesifikasi yang sama.

Dengan catatan untuk meminimalisir cost yang besar, maka solusi yang

tepat adalah maintenance atau pemeliharaan pompa lebih ditingkatkan lagi dan

memaksimalkan prosentase kemampuan unit pompa.

6.1.5 Kolam Pengendapan Lumpur Sebelum Dianalisa

Kolam pengendapan berfungsi sebagai tempat penampungan air sementara

sebelum dilepaskan kesaluran alami, selain itu kolam pengendapan juga berfungsi

sebagai tempat untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang terbawa oleh

air yang keluar dari lokasi penambangan, sehingga air yang dialirkan ke sungai

dalam keadaan jernih, hal ini juga dimaksudkan untuk mencegah terjadinya

pendangkalan sungai karena pengendapan lumpur.

Setelah peneliti melakukan penelitian dengan cara pengamatan dan

pengukuran dimensi settling pond di lapangan maka didapat ukuran settling pond

sebagai berikut:

a. Panjang kolam = 28 m

b. Lebar kolam = 28 m

c. Kedalaman = 2,5 m

d. Banyak = 3 kompartemen

6.1.6 Perencanaan Kolam Pengendapan Lumpur

Perencaanaan dimensi kolam pengendapan ditentukan berdasarkan debit

air limpasan yang masuk dan debit pemompaan dengan mempertimbangkan kadar

lumpur yang terbawa oleh air dan juga alat mekanis yang digunakan serta

pertimbangan lain yang juga harus dipertimbangkan adalah jangka waktu

pengurasan kolam pengendapan lumpur. Pengurasan kolam pengendapan lumpur

dilakukan setiap 6 bulan sekali atau ketika volume lumpur mencapai 2/3 dari

volume kolam.

Untuk sistem drainase perkiraan kandungan lumpur di lokasi

penambangan adalah sebesar 0,85% dengan debit limpasan 1216,8 m3/jam

sehingga volume lumpur dalam 1 tahun adalah 65532 m3/tahun, sedangkan

perkiraaan kandungan lumpur yang masuk ke kolam pengendapan lumpur untuk

sistem pemompaan adalah 0,1% dengan debit yang akan dipompakan 2617,2

m3/jam sehimgga volume lumpur dalam 1 tahun adalah 21016,116 m

3/tahun, jadi

total volume lumpur adalah 86548,116 m3/tahun.

Volume lumpur dalam 1 kali pengerukan adalah 43274,058 m3/tahun,

Volume lumpur sebesar 43274,058 m3 tersebut terbagi dalam 3 buah kolam

pengendapan, jadi volume lumpur untuk 1 kolam pengendapan lumpur adalah

14424,686 m3. Volume kolam pengendapan lumpur yang dibutuhkan untuk

menampung air dan lumpur sebesar 19232,933 m3. Dengan demikian dimensi

kolam pengendapan lumpur yang harus direncanakan adalah:

a. Panjang kolam pengendapan lumpur = 65 m

b. Lebar kolam pengendapan lumpur = 60 m

c. Kedalaman kolam pengendapan lumpur = 5 m

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan maka dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut:

1. Untuk mine drainage dibuat saluran berbentuk trapesium dengan sudut

kemiringan 𝛼 60°, sumber utama debit yang akan dialirkan merupakan debit

aktual pompa CA I dan debit limpasan CA IV, dengan geometri masing-

masing saluran sebagai berikut:

a. Lebar dasar saluran (B) = 0,489 m

b. Kedalaman aliran (y) = 0,425 m

c. Luas penampang (A) = 0,312 m

d. Keliling basah (P) = 1.046 m

e. Jari-jari hidrolis (R) = 0,213 m

f. Lebar muka air (b) = 0,982 m

g. Tinggi jagaan (J) = 0,106 m

2. Pompa yang digunakan dalam pemompaan merupakan pompa multiflow 385

dengan debit 439,56 m3/jam dan head 139,699 m. Untuk perencanaan

pemompaan dibutuhkan 6 unit dengan spesifikasi dan debit yang sama untuk

memompakan air di mine sump utama pit barat. Dengan catatan untuk

meminimalisir cost yang besar, maka solusi yang tepat adalah maintenance

atau pemeliharaan pompa lebih ditingkatkan lagi serta memaksimalkan

prosentase kemampuan unit pompa.

3. Dimensi kolam pengendap lumpur yang dibutuhkan adalah panjang 65 m,

lebar 60 m, kedalaman 5 m, dengan 3 buah kolam pengendapan lumpur.

7.2 Saran

Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan yang dilakukan, maka

dapat diberikan saran sebagai berikut:

1. Perlu dilakukan pemantauan secara teratur dan pemeliharaan terhadap saluran

terbuka karena sering tumbuh tanaman rerumputan atau terjadi pengendapan

lumpur yang membuat saluran tersebut tersumbat.

2. Maintenance pompa lebih ditingkatkan lagi serta memaksimalkan prosentase

kemampuan unit pompa.

3. Diperlukan perawatan dan pengurasan yang teratur terhadap kolam

pengendapan lumpur, agar lumpur dapat terendapkan dengan baik.

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Ardiansyah Saputra, Skripsi, Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang Pada

Pit 3 Pt. Khatulistiwa Makmur Persada Muara Bungo Jambi,

Universitas Negeri Padang, 2010.

Awang Suwandhi, Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang, Diklat

Perencanaan Tambang Terbuka, Universitas Islam Bandung, Bandung,

2004.

Bambang Triatmodjo, Hidraulika II, Beta Offset, Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta, 2008.

Khairuddin Yusran, dkk. Jurnal, Sistem Penyaliran Tambang PT. Andalan

Mining Jobsite Kalimantan Timur Prima Coal Sangatta, Universitas

Muslim Indonesia, Makassar, 2015.

Rahmadi Siahaan, dkk. Jurnal, Evaluasi Teknis Sistem Penyaliran Tambang

PT. Bara Energi Lestari Kabupaten Nagan Raya Aceh, Universitas

Syiah Kuala, Banda Aceh, 2017.

Muhammad Endriantho, dkk. Jurnal, Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang

terbuka Batubara, Universitas Hasanuddin, Sulawesi Selatan, 2013.

Mustika Ramadandika Ansari Putri, dkk. Perencanaan Sump di Pit Selatan PT.

Pamapersada Nusantara Jobsite BMTB Kalimantan Selatan,

Universitas Brawijaya, Malang, 2015.

Nensi Rosalina, dkk. Hidrolika Saluran Terbuka, Institut Teknologi Nasional,

Bandung, 1984.

Rico Ervil, dkk. Buku Panduan Penulisan dan Ujian Skripsi STTIND Padang,

Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang, Padang, 2015.

Rudi Sayoga Gautama, Sistem Penyaliran Tambang, Institut Teknologi

Bandung, Bandung, 1999.

Haruo Tahara Sularso, Pompa dan Kompresor, PT. Pradnya Pramita, Jakarta,

2006.

Suripin, Drainase Perkotaan Berkelanjutan, Andi Offset, Yogyakarta, 2004.

Syarifuddin, dkk. Jurnal, Kajian Sistem Penyaliran Tambang Terbuka

Kabupaten Tanah Bumbu Provinsi Kalimantan Selatan, Universitas

Muslim Indonesia, Makassar, 2017.

Syukriadi, Skripsi, Rencana Teknis dan Ekonomis Sistem Penirisan Tambang

pada Blok III PT. Batubara Bukit Kendi, Universitas Sriwijaya,

Palembang, 2005.

Documents

PERENCANAAN SISTEM PENYALIRAN TAMBANG BATUBARA PT