BAB IDASAR TEORI

Kondisi cuaca hujan dengan volume yang tinggi merupakan kendala proses coal getting. Sistem drainase (drainage system) adalah proses penyaliran tambang dengan mengurangi debit air ke lokasi tambang dan menampung pada suatu sumuran (sump).Drainage System terdiri dari :Perimeter Drainage, adalah saluran yang dibuat di luar batas-batas areal tambang, yang maksudnya mencegah masuknya air limpahan dan air hujan ke dalam tambang.Settling Pond, adalah suatu penyaliran berbentuk kolam yang berfungsi sebagai kolam pengendapan semua air dari areal tambang, baik air tanah maupan air hujan dan bertujuan untuk menjernihkan air yang keluar ke perairan umum.Sump, adalah kolam penyaliran berbentuk sumuran dan berada pada elevasi terendah yang berfungsi menampung semua air di lokasi tambang, baik air tanah maupun air hujan.Horizontal Drainage, adalah saluran penyaluran yang dibuat secara mendatar berdasarkan beda tinggi, biasanya berada di bawah kaki-kaki lereng di daerah buangan (waste) yang mengalirkan air ke sump. Saluran penyaluran ini akan berpindah mengikuti penurunan ketinggian (level) tambang.Pada kondisi batu bara di bawah sump pada level tertentu, sebelum dilakukan coal getting harus dilakukan penyaliran air di areal tambang keluar dengan menggunakan pompa, aktivitas ini disebut dewatering. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam dewatering yaitu :Kapasitas SumpCatchment areaJenis pompa yang digunakanDiameter dan jenis pipa yang digunakanGeometri gorong-gorong

Dalam proses tersebut diatas, fluida lumpur tidak dapat dipompakan dengan dewatering pump, salah satu peralatan yang sangat berpengaruh adalah Pompa Slurry yang akan memompa fluida dengan kepekatan (density) yang lebih tinggi daripada air. Proses ini disebut sebagai Mud Handling.Pada tugas akhir ini akan dianalisa aspek perancangan dari mud handling dengan pompa slurry yang merupakan pompa centrifugal tipe cantilever. Alat ini digunakan dalam proses pemompaan lumpur dengan tujuan mendapatkan batubara dalam proses penambangan.

Penyaliran yang diuraikan berikut ini dititikberatkan pada metode atau teknik penanggulangan air pada tambang terbuka. Penyaliran bisa bersifat pencegahan atau pengendalian air yang masuk ke lokasi penambangan. Hal yang perlu diperhatikan adalah kapan cuaca ekstrim terjadi, yaitu ketika air tanah dan air limpasan dapat membahayakan kegiatan penambangan, oleh sebab itu kondisi cuaca pada tambang terbuka sangat besar efeknya terhadap aktifitas penambangan. Apabila hal ini sudah diperhitungkan sebelumnya, maka kegiatan penambangan akan terhindar dari kondisi yang membahayakan tersebut.Pengertian Sistem Penyaliran Tambang Sistem penyaliran tambang adalah suatu metode yang dilakukan untuk mencegah masuknya aliran air ke dalam lubang bukaan tambang atau mengeluarkan air tersebut.Pengendalian Air Tambang Terdapat dua cara pengendalian air tambang yang sudah terlanjur masuk ke dalam front penambangan yaitu dengan sistem kolam terbuka (sump) atau membuat paritan dan adit. Sistem penyaliran dengan membuat kolam terbuka dan paritan biasanya ideal diterapkan pada tambang open cast atau kuari, karena dapat memanfaatkan gravitasi untuk mengalirkan air dari bagian lokasi yang lebih tinggi ke lokasi yang lebih rendah. Pompa yang digunakan pada sistem ini lebih efektif dan hemat.1. Settling pondKolam yang dibuat sedemikian rupa yang berfungsi sebagai tempat menampung air tambang sekaligus untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang ikut bersama air dari lokasi penambangan, kolam pengendapan ini dibuat dari lokasi terendah dari suatu daerah penambangan, sehingga air akan masuk ke settling pond secara alami dan selanjutnya dialirkan ke sungai melalui saluran pembuangan.

Dengan adanya settling pond, diharapkan air yang keluar dari daerah penambangan sudah bersih dari partikel padatan sehingga tidak menimbulkan kekeruhan pada sungai atau laut sebagai tempat pembuangan akhir. Selain itu juga tidak menimbulkan pendangkalan sungai akibat dari partikel padatan yang terbawa bersama air. Bentuk settling pond biasanya hanya digambarkan secara sederhana, yaitu berupa kolam berbentuk empat persegi panjang, tetapi sebenarnya dapat bermacam-macam bentuk disesuaikan dengan keperluan dan keadaan lapangannya. Walaupun bentuknya dapat bermacam-macam, namun pada setiap settling pond akan selalu ada 4 zona penting yang terbentuk karena proses pengendapan material padatan. Keempat zona tersebut adalah : Zona masukan, Zona pengendapan, Zona endapan lumpur dan Zona keluaran.

2. Fungsi dari ke 4 settling pondZona Settling pond memiliki fungsi diantaranya :a. Zona masukan yaitu tempat masuknya aliran lumpur ke dalam kolam pengendapan dengan anggapan campuran padatan cairan yang masuk terdistribusi secara seragam.b. Zona pengendapan yaitu tempat partikel akan mengendapc. Zona endapan lumpur, yaitu tempat partikel padatan mengalami sedimentasi dan terkumpul di bagian bawah kolam pengendapand. Zona keluaran tempat keluarnya cairan yang jernih.

3. Macam Macam settling pond Berikut ini adalah macam macam settling pond dalam pengolahan limbah atau tempat buangan tambang air yang yang diperoses secara bertahap untuk mengurangi dampak pencemaran lingkungan, antara lain seperti berikut :a. Kolam Pengendapan (Sedimentation pond)Dalam rangkaian settling pond kolam pengendapan berfungsi untuk menyediakan media. Kolam pengendapan dalam satu rangkaian settling pond terdiri atas seri A dan seri B. Kolam pengendapan dibangun sebanyak 2 seri dengan maksud untuk keperluan operasional dan perawatan. Jika material yang mengendap di salah satu seri kolam misalnya di sedimentation pond seri A sudah cukup penuh atau sampai pada titik jenuh maka sedimentation pond seri B akan dijalankan secara normal sementara kolam yang jenuh dilakukan parawatan begitu pula seterusnya.b. Kolam Pengamanan (Safety pond)Kolam pengamanan atau safety pond merupakan kolam penampung yang berfungsi untuk menampung sementara air limbah yang dihasilkan dari curah hujan maksimum dalam jangka waktu pendek. Pengukuran besar debit air yang keluar pada pintu air ini sangat penting berkaitan dengan dosis serta volume bahan kimia yang perlu di injeksikan.c. Kolam Pengolahan (Treatment Pond)Kolam pengolahan (treatment pond) merupakan kolam tempat terjadinya pencampuran antara air limbah dengan bahan kimia. Pada kolam ini terjadi pengadukan lambat (slow mixing) dengan menggunakan parit atau drainase yang cukup panjang. Pengadukan berfungsi untuk mencampurkan air limbah dengan bahan kimia secara cepat dan merata. Setelah bahan kimia dan air limbah bercampur maka akan terbentuk gumpalan (flok-flok) kecil yang belum stabil, pengadukan akan membantu proses penggabungan flok-flok tersebut agar menjadi lebih besar dan lebih stabil, karena semakin besar atau stabil flok maka akan lebih mudah dan cepat turun ke dasar kolam. d. Kolam Lumpur (Mud pond)Kolam ini berfungsi untuk menampung lumpur atau endapan yang terbentuk dari proses pencampuran bahan kimia. Flok-flok yang telah terbentuk sempurna itu sebagian besar akan mengendap di kolam ini. Untuk itu aliran air limbahnya pun harus dijaga agar tetap laminer dan alirannya lambat sehingga flok dapat mengendap dengan sempurna. Kolam lumpur biasanya dibuat dengan dimensi yang cukup besar agar mampu menampung selama mungkin aliran air limbah agar pengendapan dapat berlangsung lebih efektif. Pada sistem pengolahan air limbah di T-300 Indonesia digunakan 3 seri kolam lumpur, jika salah satu mengalami jenuh maka kolam lumpur yang lain dapat mengambil alih begitu seterusnya.4. Perhitungan settling pondKolam pengendapan berfungsi untuk mengendapkan partikel partikel atau lumpur yang ikut bersama air hasil aliran dari saluran tambang sebelum air lumpur tersebut di buang kepermukaan akhir maka di endapkan terlebih dahulu partikel-partikel padatnya agar tidak mencemari lingkungan sekitar tambang. Ukuran settling pond di buat dengan mempertimbangkan luas area tangkapan hujan kandungan padatan air tambang dan koefisien pengendapan.a. Rumus settling pond :V = Q x tA =V/db. Panjang sumuranP =A/LL =P/JUMLAH ZONA

5. Sistem Penyaliran Tambang Keterkaitan settling pond dengan sump dan aspek yang lain. Penanganan mengenai masalah air tambang dalam jumlah besar pada tambang terbuka dapat dibedakan menjadi beberapa metode, yaitu:Mengeluarkan Air Tambang (Mine Dewatering). Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke lokasi penambangan. Beberapa metode penyaliran tambang (mine dewatering) adalah sebagai berikut :1. Membuat sump di dalam front tambang (Pit) Sistem ini diterapkan untuk membuang air tambang dari lokasi kerja. Air tambang dikumpulkan pada sumuran (sump), kemudian dipompa keluar. Pemasangan jumlah pompa tergantung pada kedalaman penggalian, dengan kapasitas pompa menyesuaikan debit air yang masuk ke dalam lokasi penambangan. 2. Membuat paritan Pembuatan parit sangat ideal diterapkan pada tambang terbuka open cast atau kuari. Parit dibuat berawal dari sumber mata air atau air limpasan menuju kolam penampungan, langsung ke sungai atau diarahkan ke selokan (riool). Jumlah parit ini disesuaikan dengan kebutuhan, sehingga bisa lebih dari satu. Apabila parit harus dibuat melalui lalulintas tambang maka dapat dipasang gorong-gorong yang terbuat dari beton atau galvanis. Dimensi parit diukur berdasarkan volume maksimum pada saat musim penghujan deras dengan memperhitungkan kemiringan lereng. Bentuk standar melintang dari parit umumnya trapesium.3. Penyaliran Tambang (Mine drainage) Penyaliran tambang adalah mencegah air masuk ke lokasi penambangan dengan cara membuat saluran terbuka sehingga air limpasan yang akan masuk ke lubang bukaan dapat langsung dialirkan ke luar lokasi penambangan. Upaya ini umumnya dilakukan untuk penanganan air tanah yang berasal dari sumber air permukaan. Beberapa metode penyaliran tambang (mine drainage) adalah sebagai berikut:a. Metode Siemens Pada setiap jenjang dari kegiatan penambangan dipasang pipa ukuran 8 inch, di setiap pipa tersebut pada bagian ujung bawah diberi lubang-lubang, pipa yang berlubang ini berhubungan dengan air tanah, sehingga di pipa bagian bawah akan terkumpul air, yang selanjutnya dipompa ke atas secara seri dan selanjutnya dibuang.b. Metode Elektro Osmosis Bilamana lapisan tanah terdiri dari tanah lempung, maka pemompaan sangat sulit diterapkan karena adanya efek kapilaritas yang disebabkan oleh sifat dari tanah lempung itu sendiri. Untuk mengatasi hal tersebut, maka diperlukan cara elektro osmosis. Pada metode ini digunakan batang anoda serta katoda. Bila elemen-elemen ini dialiri listrik, maka air pori yang terkandung dalam batuan akan mengalir menuju katoda (lubang sumur) yang kemudian terkumpul dan dipompa keluar.c. Metode kombinasi dengan lubang bukaan bawah tanah Dilakukan dengan membuat lubang bukaan mendatar didalam tanah guna menampung aliran air dari permukaan. Beberapa lubang sumur dibuat untuk menyalurkan air permukaan kedalam terowongan bawah tanah tersebut. Cara ini cukup efektif karena air akan mengalir sendiri akibat pengaruh gravitasi sehingga tidak memerlukan pompa.Hal Yang Mempengaruhi Sistem Penyaliran Tambang : a. Permeabilitas Disamping parameter-parameter lain, permeabilitas merupakan salah satu yang perlu diperhitungkan. Secara umum permeabilitas dapat diartikan sebagai kemapuan suatu fluida bergerak melalui rongga pori massa batuan.b. Rencana Kemajuan Tambang Rencana kemajuan tambang nantinya akan mempengaruhi pola alir saluran yang akan dibuat, sehingga saluran tersebut menjadi efektif dan tidak menghambat sistem kerja yang ada.c. Perencanaan SumpSump merupakan kolam penampungan air yang dibuat untuk menampung air limpasan, yang dibuat sementara sebelum air itu dipompakan serta dapat berfungsih sebagai pengendap lumpur. Tata letak sump akan dipengaruhi oleh sistem drainase tambang yang disesuaikan dengan geografis daerah tambang dan d. kestabilan lereng tambang.

Perencanaan Sistem Pemompaan1. Tipe sistem pemompaan Sitem pemompaaan dikenal ada beberapa macam tipe sambungan pemompaan yaitu :a. SeriDua atau beberapa pompa dihubungkan secara seri maka nilai head akan bertambah sebesar jumlah head masing-masing sedangkan debit pemompaan tetap.b. PararelPada rangkaian ini, kapasitas pemompaan bertambah sesuai dengan kemampuan debit masing-masing pompa namun head tetap. Kemudian untuk kebutuhan pompa ada dua hal yang perlu untuk diperhatikanMenurut Fungsi, saluran terbagi 2 yaitu:1.Single purpose yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan satu jenis air buangan, misalnya air hujan saja atau jenis air buangan yang lain seperti limbah domestik, air limbah industri dan lain-lain.2.Multy purpose yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa jenis air buangan baik secara bercampur atau bergantian.Menurut konstruksi, saluran terbagi 2 :1.Saluran terbuka yaitu saluran yang lebih cocok untuk drainase air hujan yang terletak didaerah yang mempunyai luasan yang cukup ataupun untuk drainasi air non hujan yang tidak membahayakan kesehatahan atau yang mengganggu lingkungan2.Saluran tertutup yaitu saluran yang pada umumnya ering dipakai untuk aliran air yang kotor (air yang menganggu kesehatan / lingkungan).Efektifitas penggunaan dari berbagai bentuk tampang saluran drainase yang di kaitkan dengan fungsi saluran adalah sebagai berikut :1.Trapesium, saluran drainase bentuk trapesium pada umumnya saluran dari tanah. Tetapi dimungkinkan juga bentuk ini berpasangan. Saluran ini membutuhkan ruang yang cukup dan berfungsi untuk pengaliran air hujan, air rumah tangga maupun air irigasi.2.Triangular, saluran drainase bentuk triangulr pada umumnya terbentuk dari pasangan atau beton yang banyak membutuhkan ruang, fungsi untuk mengalirkan debit air limpasan yang kecil, air rumah tangga maupun air irigasi.3.Rectanguler, saluran bentuk empat empat persegi panjang (rectanguler) tidak membutuhkan ruang yang kemudian sebagai konsekuensi dari saluran bentuk ini saluran harus dari pasangan ataupun beton.4.Parabolic, saluran bentuk lingkaran atau bulat telur berupa saluran dari pasangan atau kombinasi, pasangan dan pipa beton. Dengan bentuk dasar saluran yang bulat memudahkan pengangkutan bahan endapan atau limbah saluran bentuk parabolic berfungsi juga sebagai saluran air hujan, air rumah tangga maupun saluran irigasi.5.Compound (tersusun), saluran bentuk compound dapat berupa saluran dari tanah maupun dari pasangan. Tampang saluran yang bawah berfungsi mengalirkan air rumah tangga pada saat tidak hujan apabila terjadi hujan maka kelebihan air dapat ditampung pada saluran bagian atas. Tampang saluran ini membutuhkan ruang yang cukup dan dapat digunakan untuk saluran air hujan, saluran air rumah tangga maupun saluran air irigasi.Hujan yang jatuh ke permukaan tanah dapat dibagi atas:1.Air yang mengalir kepermukaan (run off), hujan yang jatuh dan mengalir dipermukaan menjadi air limpasan, air limpasan ini akan mengalir ke sungai dan akhirnya kelaut sebelum mengalir kesaluran dan sungai. Air limpasan mengalir dan tertahan dipermukaan tanah daerah-daerah yang rendah seperti danau, rawa-rawa, dan lembah-lembah yang cenderung ,menyerap air.2.infiltrasi, sumber utama air tanah adalah berasal dari air hujan yang jatuh dipermukaan tanah dan meresap kedalam tanah melalui pori-pori atas rongga atau batuan.Kecepatan pengaliranv = 72 (H/L)0,6Waktu Konsentrasit = L/VMaka IntensitasI = R24/24 (24/t)2/3

Sistem Penyaliran Tambang @ Agung Dwi Prasetiyo (H1C110054 ) 2

Safety pondVolume = 99.070 m3

TSS Inlet

Treatment PondArah aliran air

Lokasi penelitianMud pond AVolume= 6.322,5 m3

Mud Pond BVolume = 8.794 m3

TSS OutletMud Pond CVolume = 20.341 m3

Gambar 1.1 Lokasi Safety pond, Mud pond, dan In Pit pond T-300 PT. Adaro IndonesiaSettling Pond Progress

Gambar 1.2 Lokasi Settling pond Progress NOV

Gambar 1.2 Lokasi Settling pond Progress JULY