laporan ventilasi bab 2
DESCRIPTION
OKTRANSCRIPT
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BAB IIPENGENALAN ALAT VENTILASI TAMBANG
2.1. Tujuan Praktikum
Pengenalan alat-alat praktikum ventilasi tambang ini bertujuan, antara
lain:
1. Praktikan dapat mengenal berbagai jenis alat yang dipergunakan dalam
pekerjaan ventilasi tambang.
2. Praktikan mengetahui fungsi, komponen dan cara kerja alat-alat tersebut
dalam suatu rangkaian ventilasi tambang maupun dalam pengukurannya.
2.2. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktikum
Kegiatan pengenalan alat-alat praktikum Ventilasi Tambang
dilaksanakan pada :
Hari/tanggal : Sabtu, 12 April 2014
Waktu : 08.00 Wita – 09.30 Wita
Tempat Pelaksanaan : Laboratorium Ventilasi Tambang, Fakultas Teknik,
Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru.
2.3. Dasar Teori
Di dalam tambang batubara perlu dilakukan berbagai macam
pengukuran untuk memeriksa apakah disetiap tempat di dalam pit telah
dilakukan ventilasi udara yang cukup, dengan maksud tidak mendapatkan
kesalahan ventilasi, atau untuk mendapatkan bahan yang diperlukan untuk
perencanaan ventilasi atau perbaikan ventilasi. Hal yang harus diukur antara
lain adalah temperatur udara, kelembaban, tekanan udara, kecepatan angin,
jumlah angin, penurunan tekanan, tekanan kipas angin, kadar gas,dan jumlah
debu. Disini akan dijelaskan mengenai pengukuran tekanan udara, kecepatan
angin, jumlah angin, penurunan tekanan dan tekanan kipas angin yang secara
langsung diperlukan untuk perencanaan ventilasi atau perbaikan ventilasi.
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
1. Kecepatan Angin
a. Anemometer
Untuk mengukur kecepatan angin di dalam pit bawah tanah
biasanya menggunakan anemometer. Ini adalah kincir angin yang
sangat ringan dan gesekannya kecil, dimana baling-balingnya terbuat
dari pelat aluminium dan membentuk sudut 42-44o terhadap arah
poros. Untuk mengukur kecepatan angin yang dihasilkan mine fan
pada jalur mine duct. Semakin cepat aliran udara yang dihasilkan
maka akan semakin besar debit udara yang akan tersuplai pada
lokasi tambang bawah tanah tersebut, alat ini diletakkan di dalam
aliran udara untuk memutar baling-baling, dimana kecepatan angin
atau jarak tempuh aliran udara per satuan waktu dapat diperoleh dari
jumlah putaran dalam waktu tertentu. Daerah kemampuan ukurnya
adalah 0,5-10 m/s.
b. Tabung pitot
Pada tabung pitot terdapat lubang ukur tekanan total di depan
dan lubang ukur tekanan statis di samping. Perbedaan kedua
tekanan tersebut, yakni tekanan dinamis, diukur dengan manometer
tabung U, kemudian kecepatan angin diperoleh dari persamaan di
bawah.
P = w2/2g ………………………………………………… (2.1)
P = tekanan dinamis w = kecepatan angin
= berat jenis udara g = percepatan gravitasi
c. Pengukuran kecepatan angin rendah
Kecepatan angin di bawah 1 m/s sulit diukur. Untuk itu ada
anemometer kawat panas yang memanfaatkan pelepasan panas dari
kawat halus dan anemometer termistor yang memanfaatkan koefisien
temperatur tahanan semi konduktor.
Untuk mengukur kecepatan angin rendah secara sederhana,
maka pada dua titik berjaral 5-10 m di dalam lorong angin diberi
tanda titik start dan titik pengukuran. Kemudian dengan stopwatch
dilakukan pengukuran waktu yang diperlukan oleh asap untuk
melewati dua tanda tersebut, hingga diperoleh kecepatan angin.
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Karena asap akan menyebar selama mengalir, maka bagian tengah
dari asap menyebar yang diukur.
2. Jumlah Angin
Jumlah angin adalah perkalian kecepatan angin rata-rata dan luas
penampang. Pada umumnya, kecepatan angin terbesar terjadi di sekitar
pusat penampang terowongan. Oleh karena itu, apabila mengukur
kecepatan angin dengan anemometer, maka anemometer digerakkan
sepanjang penampang dengan kecepatan konstan untuk mengukur
kecepatan angin rata-rata. Kemudian nilai tersebut dikalikan dengan luas
penampang terowongan yang diukur untuk menghitung jumlah angin.
3. Perbedaan Tekanan
Apabila tabung gelas ditekuk membentuk huruf U dan ke
dalamnya dimasukkan air atau cairan lain hanya setengah bagiannya,
kemudian dua buah tekanan yang hendak diukur masing-masing
dihubungkan ke kedua ujung tabung gelas dengan pipa, maka perbedaan
tekanan dapat diukur sebagai perbedaan ketinggian cairan. Apabila mau
mengukur perbedaan tekanan yang kecil, cukup dengan memiringkan
tabung U. Dengan memiringkannya sebesar 0o, sensitivitas akan
meningkat 1/sin 0 kali.
4. Tekanan udara
a. Barometer air raksa
Mengetahui tekanan udara melalui pengukuran tinggi kolom
air raksa yang terangkat oleh tekanan udara. 1 atmosfir adalah 760
mm Hg. Alat ini cocok untuk pengukuran di tempat tetap (diam), tetapi
tidak cocok digunakan dengan membawanya di dalam pit bawah
tanah.
b. Barometer aneloide
Wadah yang bagian dalamnya kedap dibuat dengan
menempelkan 2 lembar logam tipis berbentuk lingkaran
bergelombang. Dengan adanya perubahan tekanan, wadah tersebut
mengembang dan mengempis, dimana deformasi yang kecil tersebut
diperbesar secara mekanis untuk ditunjukkan dengan jarum. Kurang
memuaskan dari segi ketelitian, tetapi cocok untuk dibawa.
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
5. Penurunan Tekanan
Melakukan pengukuran penurunan tekanan yang terjadi karena
mengalirnya udara di dalam lorong angin adalah hal yang sangat penting.
Apabila pada 2 titik pengukuran di dalam lorong angin diletakkan tabung
tekanan statis Pitot dan di tengah-tengahnya diletakkan tabung U,
kemudian dihubungkan dengan pipa (misalnya pipa karet), maka
perbedaan tekanan yang tampak pada tabung U adalah penurunan
tekanan. Apabila 2 titik yang hendak diukur penurunan tekanannya
berjarak jauh, selang jarak tersebut dibagi menjadi beberapa bagian,
kemudian penurunan tekanannya diukur dan nilai penjumlahan untuk
selang 2 titik tersebut boleh dianggap sebagai penurunan tekanan. Pada
waktu melakukan pengukuran mulai dari mulut pit udara masuk kemudian
mengelilingi pit dan sampai ke mulut pit udara buang, maka nilai
penjumlahan penurunan tekanan selama itu setara dengan jumlah
tekanan kipas angin dan tekanan ventilasi alami (perhatikan gambar di
bawah).
Melakukan pengukuran nilai mutlak tekanan udara dengan
menggunakan barometer aneloide, kemudian dari perbedaan tekanan
tersebut menghitung penurunan tekanannya.
*Sumber : Diktat ventilasi UNP, 2004
Gambar 2.1. Metode Pengukuran Tekanan Ventilasi Antara 2 Titik di dalam Terowongan
2.4. Peralatan, Fungsi Alat dan Penggunaanya Dalam Ventilasi Tambang
Pada tambang bawah tanah perlu adanya sistem ventilasi yang dapat
mengatur kuantitas dan kualitas udara yang masuk maupun dikeluarkan dari
front penambangan, dimana peralatan yang digunakan dalam ventilasi
mekanis pada tambang bawah tanah adalah ventilation tube dan fan
yang merupakan alat utamanya.
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Pekerjaan ventilasi tambang akan lebih terjamin keamanannya apabila
didukung oleh alat pengukur kuatitas udara dan pendeteksi kualitas udara dan
debu, sehingga alat-alat tersebut merupakan sebuah kebutuhan mutlak dalam
suatu jaringan ventilasi tambang. Berikut penjelasan singkat tentang peralatan
yang dipergunakan dalam ventilasi tambang :
1. Fan
Merupakan pompa udara yang menimbulkan adanya perbedaan
tekanan antara kedua sisinya, sehingga udara akan bergerakan dari
tempat yang tekanannya lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah. Dalam
rangkaian ventilasi tambang ada 2 fungsi kipas angin yang dipergunakan,
yaitu ventilasi kipas angin hembus dan ventilasi kipas angin sedot.
*Sumber : www. http://infotambang.com, 2014
Gambar 2.2. Fan (kipas)
Ventilasi kipas angin tiup adalah metode ventilasi yang
membangkitkan tekanan di mulut intake yang lebih tinggi (tekanan positif)
dari pada tekanan atmosfir, untuk meniup masuk udara dalam pit. Apabila
kipas angin utama dijalankan dengan metode ini gas metan akan
terperangkap di dalam gob atau dinding batubara, sehingga seadainya
kipas angin berhenti beroperasi, ada bahaya gas tersebut mengalir ke
dalam terowongan atau lokasi kerja dalam waktu bersamaan. Selain itu,
pada sistem ini pintu ventilasi harus dibuat di mulut pit intake, sehingga
menjadikannya sebagai terowongan transportasi akan merepotkan dan
juga banyak kebocoran angin. Untuk meniadakan kelemahan ini, memang
return airway bisa dijadikan sebagai terowongan transportasi, namun
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
ditinjau dari segi keamanan terhadap fasilitas transportasi sebaiknya
dihindari.
Kebalikan dari sistem tiup, maka pada sistem sedot, kipas angin
ditenpatkan di mulut pit outtake, membangkitkan tekanan yang lebih
rendah (tekanan negatif) dari pada tekanan atmosfir, untuk menyedot
keluar udara dari dalam pit.
*Sumber : Diktat ventilasi UNP, 2004
Gambar 2.3. Fungsi Kipas Angin Tambang
2. Ventilation Tube
Ada dua jenis ventilation tube yang dipergunakan dalam jaringan
ventilasi tambang, yaitu :
1. Wire flexible
Pipa angin jenis ini mempunyai hambatan dan kebocoran
yang cukup besar, fleksibel, dapat digunakan untuk pipa hermbus
maupun pipa hisap.
*Sumber : www.michanarchy.com,2014
Gambar 2.3. Wire flexible
Kelompok I
a. Ventilasi Kipas Hembus b. Ventilasi Kipas Sedot
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
2. Flatlay
Pipa jenis ini mempunyai hambatan dan kebocoran yang kecil,
pemakainan fleksibel, prkaktis dan mudah dalam hal transportasi dan
pemasangan, hanya dapat digunakan untuk pipa hembus serta
pemakaian pada belokan sangat sulit.
*Sumber : laporan praktikum ventilasi, 2013
Gambar 2.5. Flatlay
3. Gas Detektor
Keberadaan gas-gas dalam tambang bawah tanah baik yang
beracun maupun yang mudah terbakar berkaitan dengan keselamatan
tambang sehingga kadar gas-gas tersebut harus selalu dikontrol agar
tidak membahayakan. Pengontrolan kadar gas dalam tambang
memerlukan alat-alat deteksi dengan akurasi tinggi.
*Sumber : www.catalog16p004.co.id
Gambar 2.6. Gas Metana Detektor
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Beberapa macam alat deteksi gas-gas tambang yang biasa
digunakan antara lain :
1. Gas detektor < CO2>
Bagian-bagiannnya antara lain :
a. Tabung penghisap
b. Katub pembaca ukuran
c. Tombol cahaya
d. Tombol penyetel
e. Tabung filter gas yang berisi CaCl2
f. Pipa pengambilan contoh
2. Gas detektor <CH4>
Riken gas detektor untuk mendeteksi gas metan konsentrasi
maksimum sampai 10% sehingga apabila kadar metannya melebihi
10% parameter tidak akan menunjukkan angka apapun.
Bagian-bagian alat :
a. Tabung penghisap
b. Katub pembaca ukuran
c. Tombol cahaya
d. Tombol penyetel
e. Tabung filter yang berisi sodalime dan CaCl2
f. Pipa pengambil sampel gas
3. Gas detector digital type <CO2 dan O2>
Riken gas detektor berguna untuk mendeteksi gas CO2 dan O2
yang terdiri dari 2 perangkat untuk masing-masing detektor dalam
kondisi lingkungan hampa metan.
a. Detektor O2
Cara kerja :
1) Oksigen detektor terdiri dari sensor, display parameter,
tombol.
2) Untuk mengaktifkan kerja detektor tekan tombol disamping
alat.
3) Jika ada gas O2 maka sensor akan menangkap.
4) Persentase O2 dapat dilihat pada display parameter.
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
b. Detektor CO2
Cara kerja :
1) Selang dimasukkan langsung ke CaCl2.
2) Selang diarahkan keatas.
3) CO2 akan masuk ke CaCl2.
4) Persentase CO2 dapat dilihat pada parameter
4. Gas detektor kitagawa
Dapat digunakan untuk mendeteksi gas CO2,H2, propilen,
asetilen dengan tingkat persentase yang berbeda.
Gas detektor ini terdiri atas :
a. Tabung gelas filter yang berisi material pendeteksi
b. Tabung suntikan penghisap gas
c. Katub penghisap pengatur volume gas
5. Gas detektor model alarm
Digunakan untuk mendeteksi gas metan pada tingkat
maksimum yang kita inginkan.
6. Handheld gas detektor
Digunakan untuk mengukur konsentrasi gas CO2. H2 dan O2
dengan komponen sebagi berikut :
a. Sensor H2S, CO2, dan O2
b. Tombol power
c. Tombol display
d. Tombol pengatur ke nilai satndar O2 di udara bebas
4. Pengukur Debu
Ada 2 macam alat pengukur debu yang biasa digunakan, yaitu alat
ukur konsentrasi relative dengan sistem pembauran sinar infra merah dan
alat ukur konsentrasi massa.
Prinsip kerja dari alat ukur konsentrasi relative adalah udara yang
disedot masuk disinari dan apabila udara tersebut mengandung debu,
maka terjadi pembauran sinar yang besarnya sebanding dengan jumlah
debu. Sehingga konsentrasi debu dapat diketahui dengan mengukur
jumlah pembauran sinar tersebut. Sedangkan pada alat ukur konsentarsi
massa, untuk mengukur debu yang dapat terhisap melalui peralatan
grain, respirable dust dikumpulkan diatas kertas filter. Konsetrasi massa
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
dihitung dengan cara massa debu yang telah ditimbang dibagi dengan
jumlah udara material percobaan yang telah diserap.
5. Anemometer
Anemometer merupakan alat yang dapat dipergunakan dalam
mengukur kecepatan aliran udara, volume udara, dan suhu di dalam
tambang. Alat ini memiliki kincir angin yang sangat ringan dan
gesekannya kecil, dimana baling-balingnya terbuat dari pelat aluminium
dan membentuk sudut 42-44o terhadap arah poros. Untuk mengukur
kecepatan angin, alat ini diletakkan di dalam aliran udara untuk memutar
baling-baling, dimana kecepatan angin atau jarak tempuh aliran udara per
satuan waktu dapat diperoleh dari jumlah putaran dalam waktu tertentu.
Daerah kemampuan ukurnya adalah 0,5-10 m/s.
*Sumber : laporan praktikum ventilasi, 2014
Gambar 2.7. Anemometer
Kecepatan aliran udara di dalam tamabng merupakan salah satu
parameter dalam perhitungan kuantitas udara. Untuk mengukur
kecepatan aliran udara di dalam tambang dapat dipergunakan metode
continous traversing, metode ini merupakan metode yang paling umum
dipergunakan untuk menghitungkecepatan aliran udara pengukuran
dilakukan secara konsisten pada arah horizontal maupun vertikal, dari
atas atau bawah, pada ujung satu ke ujung yang lain pada penampang
lubang bukaan dengan jalur yang teratur sehigga seluruh penampang
lubang bukaan terukur.
Kelompok I
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
6. Sling Psycometric
Temperatur udara di dalam tambang dapat di ukur menggunakan
sling psychometer. Pada alat tersebut terdapat dua buah termometer
dalam skala derajat Celsius (oC) yang diletakkan berdampingan dengan
bingkai kayu. Fungsinya untuk mengukur temperature cembung kering
yang menunjukan panas sebenarnya dan temperatur cembung basah
yang mnunjukkan temperatur pada saat terjadi penguapan air.
Pengukuran temperatur dilakukan pada stasiun yang sama pada saat
pengukuran kecepatan aliran udara.
*Sumber : www.redirect.php
Gambar 2.8. Sling Psycometric
Kelompok I