Laporan Tugas Akhir Fitri Gina Sari (03021181320013) FINAL

SKRIPSI KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN TAMBANG UNTUK MENUNJANG OPERASI TAHUN 2017 PADA PIT TAMAN PT. BUKIT ASAM (PERSERO), TBK UNIT PENAMBANGAN TANJUNG ENIM, SUMATERA SELATAN

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Oleh FITRI GINA SARI 03021181320013

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2017

HALAMAN PENGESAHAN KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN TAMBANG UNTUK MENUNJANG OPERASI TAHUN 2017 PADA PIT TAMAN PT. BUKIT ASAM (PERSERO), TBK UNIT PENAMBANGAN TANJUNG ENIM, SUMATERA SELATAN SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Oleh: Fitri Gina Sari 03021181320013

Pembimbing Lapangan,

Justino Leovigildo Mendonca NP.7596130677

Mengetahui, Manajer Penambangan Air Laya PT. Bukit Asam (Persero), Tbk.

Endro Sabar Saptono NP.6690128157

i

Universitas Sriwijaya

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan Laporan Skripsi yang berjudul “Kajian teknis Sistem Penyaliran Tambang Untuk Menunjang Operasi Tahun 2017 Pada Pit Taman PT. Bukit Asam (Persero), Tbk Unit Penambangan Tanjung Enim, Sumatera Selatan”, dimana penelitian ini dilakukan dari tanggal 13 Februari sampai dengan 13 April 2017. Dalam penyelesaian pembuatan laporan ini, Penulis banyak mendapatkan bantuan serta bimbingan dari Bapak Justino Leovigilo Mendonca sebagai Pembimbing lapangan di PT. Bukit Asam (persero),Tbk Unit Penambangan Tanjung Enim, Sumatera Selatan. Selain itu, Penulis juga ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Penelitian Tugas Akhir ini, yaitu kepada: ࿿࿿࿿i94 Bapak

Endro Sabar Saptono selaku Manager Penambangan Air Laya di PT.

Bukit Asam,Tbk Unit Penambangan Tanjung Enim,Sumatera Selatan ࿿࿿࿿i95 Seluruh

Karyawan Penambangan Air Laya di PT. Bukit Asam,Tbk Unit

Penambangan Tanjung Enim,Sumatera Selatan yang telah memberikan banyak ilmu pengetahuan dan telah membantu dalam menyukseskan penelitian tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini tidak lepas dari kesalahan, maka diharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun guna penyempurnaan isi dari laporan ini. Semoga laporan ini berguna dan dapat menunjang perkembangan ilmu pengetahuan serta dapat bermanfaat bagi Penulis khususnya, juga bagi pembaca pada umumnya.

Tanjung Enim, April 2017

Penulis,

ii Universitas Sriwijaya

RINGKASAN KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN TAMBANG UNTUK MENUNJANG OPERASI TAHUN 2017 PADA PIT TAMAN PT. BUKIT ASAM (PERSERO), TBK UNIT PENAMBANGAN TANJUNG ENIM, SUMATERA SELATAN. Laporan penlitian tugas akhir, April 2017 Fitri Gina Sari, dibimbing oleh Justino Leovigildo Mendonca xii + 59 halaman, 32 gambar, 48 tabel, 16 lampiran

RINGKASAN PT.Bukit Asam (Persero) Tbk merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang bergerak di bidang pertambangan batubara. Sistem penambangan yang diterapkan adalah sistem tambang terbuka. Pit Taman yang ada di Tambang air laya merupakan pit yang baru dibuka penambangannya .Sistem penyaliran tambang yang ada di pit Taman masih belum bisa menanggulangi genangan air yang masuk ke lokasi penambangan. Oleh karena itu harus dilakukan kajian teknis sistem penyaliran tambang yang baik untuk mengeringkan sump dan genangan air yang ada di front kerja sehingga dapat menunjang operasi tahun 2017 dan proses penambangan dapat berjalan sesuai dengan yang direncanakan. Pada penelitian ini dilakukan kajian teknis tentang sistem penyaliran yang dibahas dengan dua buah kondisi berdasarkan perbedaan luas catchment area yaitu kondisi luas catchmen area aktual sekarang dan kondisi luas catchment area menurut data rencana pada tahun 2017. Dimana untuk kondisi aktual sekarang lokasi penelitian dibagi menjadi 4 buah Daerah Tangkapan Hujan (DTH) yaitu, DTH 1 = 21,69 hektar, DTH 2 = 19,38 hektar, DTH 3 = 4,3 hektar dan DTH 4 = 2,85 Hektar. Untuk kondisi rencana pada tahun 2017 juga dibagi menjadi 4 buah DTH yaitu, DTH 1 = 27,45 hektar, DTH 2 = 21,83hektar, DTH 3 = 7,55 hektar dan DTH 4 = 4,86 Hektar. Dengan persentase catchment area sekarang sudah mencapai 78% dari rencana yang ada. Saat penelitian sump di pit Taman dibagi 2 yaitu sump A yang terletak pada DTH 1 di front kerja dan sump B yang terletak pada DTH 2 sebelah timur dari front kerja. Dimana masing-masing sump menggunakan 1 buah pompa multiflo 420E dengan debit aktual sebesar 568,8 m3/jam dengan jam kerja pompa untuk pompa 1 (sump A) adalah 15 jam per hari dan jam kerja untuk pompa 2 (sump B) adalah 4 jam per hari. Air yang masuk ke sump A dialirkan langsung menuju Kolam Pengendapan Lumpur. Sedangkan air dari sump B dialirkan menuju Saluran Tambang yang kemudian diteruskan ke KPL. Menurut perhitungan data catchment area sekarang dan rencana 2017 didapatkan bahwa kebutuhan pompa telah tercukupi, namun pengoperasian jam kerja pompa 2 yang belum optimal. Maka jam kerja pompa yang akan direncanakan adalah 12 jam untuk sump A dan untuk sump B sebanyak 9 jam .untuk jumlah pompa yang dibutuhkan di sump A adalah sebanyak 1 buah dan sump B sebanyak 1 buah juga dengan syarat harus menggunakan RPM 1400 dengan elevasi rencana -13 Mdpl. Dengan dimensi rencana yang sesuai adalah 44m x 44m x 36m x 36m x 4m untuk sump A dan 37m x 37m x 29m x 29m x 4m untuk sump B. Untuk dimensi saluran tambang yang akan direncanakan adalah panjang sisi luar saluran (a) 0,99 m, lebar dasar saluran (b) 0,86 m, lebar permukaan saluran (B) 1,86 m, dan kedalaman saluran (h) 0,86 m dengan kemiringan sudut 45 0. Kolam pengendapan Lumpur yang direncanakan adalah sebanyak 10.500 m 3 tiap satu kompartemen yang memiliki 4 buah kompartemen. Dengan dimensi rencana 50m x 42m x 5m per Kompartemen dan waktu pengerukan yang dibutuhkan adalah setiap 194 hari. Kata kunci : penyaliran tambang ,cathcment area, pompa , sump, front kerja

iii

Universitas Sriwijaya

SUMMARY TECHNICAL STUDY OF MINE DRAINAGE SYSTEM TO SUPPORT OPERATION OF THE YEAR 2017 ON PIT TAMAN PT. BUKIT ASAM (PERSERO) TBK MINE UNIT TANJUNG ENIM, SOUTH SUMATERA. Scientific Papers in the form of Skripsi,, April 2017 Fitri Gina Sari, Guidance by Justino Leovigildo Mendoca

5888 + 59 pages, 32 images, 48 tables, 16 attachments SUMMARY PT.Bukit Asam (Persero) Tbk is one of the State Owned Enterprises (SOEs) which is engaged in coal mining. Mining system applied is an open pit mine system. Pit Taman in Air Laya mine site is a newly opened pit mining .The drainage system in pit taman still can’t cope with puddles of water entering the mine site. Therefore, it should be carried out technical studies mine drainage a good system to drain the sump and the puddle in front of work so as to support the operation in 2017 and the mining process will be implemented as planned. In this study conducted a technical study on the Drainage system discussed with the two conditions by a wide margin catchment area is the actual area catchmen broad conditions present and a broad catchment area according to the plans in 2017. Where current location to the actual conditions of the study were divided into 4 pieces Rain catchment (DTH), ie, 1 = 21.69 hectares DTH, DTH 2 = 19.38 hectares, 3 = 4.3 hectare DTH and DTH 4 = 2.85 hectares. For the condition of the plan in 2017 is also divided into 4 pieces ie DTH, DTH 1 = 27.45 hectares, 2 = 21,83hektar DTH, DTH 3 = 7.55 hectares and DTH 4 = 4.86 hectares. With the percentage of catchment area has now reached 78% of the existing plan. When research in pit Taman sump A divided by 2 is located on the DTH 1 in front of work and sump B located on the second DTH east of the front work. Where in each sump pumps using one MULTIFLO 420E with actual flow of 568.8 m3 / h with working hours the pump to pump 1 (sump A) is 15 hours per day and working hours to pump 2 (sump B) is 4 hours per day. Water entering the sump A flowed directly to the settling pond. While the water from the sump B flowed into channels Mine which is then passed to the settling pond. According to the calculations of data now and plan catchment area in 2017 found that the pump needs have been fulfilled, but the operation of the second pump working hours are not optimal. Then the pump working hours to be planned is 12 hours for sump sump A and B as much as 9 hours .For the required number of pumps in sump A is as much as 1 piece and sump B as much as 1 piece also with the proviso must use 1400 RPM with the elevation plans - 13 masl. With dimensions corresponding plan is 44m x 44m x 36m x 36m x 4m for sump A and 37m x 37m x 29m x 29m x 4m for sump B. For mine channel dimensions to be planned is the length of the outer side of the channel (a) 0.99 m, width of channel basis (b) 0.86 m, width of the channel surface (B) 1.86 m, and the depth of the channel (h) 0.86 m with a slope angle 450. Mud sedimentation ponds are planned is 10,500 m3 each one compartment that has 4 compartments. With a plan dimensions of 50m x 42m x 5m per compartment and dredging required time is every 194 days. Key Word : Mine Drainage ,cathcment area, pump , sump, front working

iii

Universitas Sriwijaya

DAFTAR ISI

Halaman LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................

i

KATA PENGANTAR ....................................................................................

ii

RINGKASAN ..................................................................................................

iii

DAFTAR ISI ...................................................................................................

iv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

vi

DAFTAR TABEL ............................................................................................

viii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................

xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang ........................................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................... 1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2 2 2 3

2.1

Siklus Hidrologi ......................................................................................

4

2.1.1 Presipitasi ...................................................................................... 2.1.2 Evaporasi ...................................................................................... 2.1.3 Infiltrasi......................................................................................... 2.2 Sistem Penyaliran ................................................................................... 2.2.1 Curah Hujan ................................................................................... 2.2.2 Periode Ulang Hujan.................................................................... 2.2.3 Intensitas Hujan ............................................................................ 2.3 Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area) ......................................... 2.4 Air Limpasan .......................................................................................... 2.5 Air Tanah ................................................................................................ 2.6 Sump (Kolam Penampungan) ................................................................. 2.7 Pumpping (Pemompaan) ........................................................................ 2.8 Hosting (Pemipaan) ................................................................................ 2.9 Saluran Tambang .................................................................................... 2.10 Kolam Pengendapan Lumpur (KPL) ...................................................... BAB 3 METODE PENELITIAN

5 6 7 8 8 9 11 12 12 14 15 16 18 20 22

3.1

Lokasi dan Kesampaian Daerah .............................................................

27

3.2 3.3

Jadwal Penelitian .................................................................................... Metode Penelitian ................................................................................... 3.3.1 Studi Literatur ...............................................................................

27 28 28

iv

Universitas Sriwijaya

3.3.2 Pengamatan dan Pengambilan Data ..............................................

v 28

3.3.3 Pengolahan Data ....................................................................... 3.3.4 Analisis dan Pembahasan ......................................................... 3.3.5 Kesimpulan dan Saran .............................................................. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

29 35 35

4.1 Sistem Penyaliran Tambang paa pit Taman ...........................................

37

4.2 4.3

38 33 33 39 39 40 40 41 41 41 41 42 42 43 43 43 44 44 44 45 45 45 46 46 46 47 48 49 50 53 53 53 54 54 55 54 57 57

4.4

4.5

4.6 4.7

Kondisi Daerah Penelitian ..................................................................... Perhitungan Debit Masuk ....................................................................... 4.3.1 Perkiraan Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan ................... 4.3.2 Daerah Tangkapan Hujan .......................................................... 4.3.2.1 Daerah Tangkapan Hujan Situasi Sekarang ................... 4.3.2.2 Daerah Tangkapan Hujan Situasi Rencana 2017 ........... 4.3.3 Perhitungan Debit Air Limpasan ................................................ 4.3.3.1 Debit Air Limpasan Sekarang ....................................... 4.3.3.2 Debit Air Limpasan Rencana 2017 ................................ 4.3.4 Perhitungan Debit Air Tanah ...................................................... 4.3.5 Perhitungan Debit Evaporasi ...................................................... 4.3.5.1 Evaporasi menurut Data Sekarang ................................. 4.3.5.2 Evaporasi menurut Rencana 2017 ................................. 4.3.6 Perhitungan Total Debit Air ....................................................... 4.3.6.1 Total Debit Air Menurut Situasi Sekarang .................... 4.3.6.2 Total Debit Air Menurut Situasi rencana 2017 .............. Perhitungan Debit Keluar ........................................................................ 4.4.1 Perhitungan Head Total dan Kapasitas Pompa ........................... 4.4.1.1 head dan kapasitas menurut situasi Sekarang ................ 4.4.1.2 head dan kapasitas menurut situasi Rencana 2017 ........ 4.4.2 Perhitungan Jumlah Pompa ........................................................ 4.4.2.1 Jumlah Pompa Menurut Situasi Sekarang ..................... 4.4.2.1 Jumlah Pompa Menurut Situasi Rencana 2017 ............. 4.4.3 Perhitungan Jumlah Jam Kerja Pompa ....................................... 4.4.3.1 menurut Situasi Sekarang .............................................. 4.4.3.2 Menurut Situasi Rencana 2017 ...................................... Sump ........................................................................................................ 4.5.1 Dimensi Sump Menurut Situasi Sekarang .................................. 4.5.2 Dimensi Sump Menurut Situasi Rencana 2017........................... 4.5.3 Perhitungan Lama Hujan yang dapat Ditampung Kapasitas Sump 4.5.3.1 Menurut Situasi Sekarang .............................................. 4.5.3.2 Menurut Situasi Rencana 2017 ...................................... Perhitungan Dimensi Saluran Tambang.................................................. 4.6.1 Dimensi Saluran Tambang Menurut Situasi Sekarang ............... 4.6.2 Dimensi Saluran Tambang Menurut Situasi Rencana 2017 ...... Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur ................................................... 4.7.1 Dimensi KPL Menurut Situasi Sekarang .................................... 4.7.2 Dimensi KPL Menurut Situasi Rencana 2017 ...........................

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Universitas Sriwijaya

vi 5.1 5.2

Kesimpulan.............................................................................................................................58 Saran.........................................................................................................................................59

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

Universitas Sriwijaya

DAFTAR GAMBAR

Halaman 2.1

Siklus Hidrologi (Soemarto, 1995)..............................................................................4

2.2

Penampang Saluran Trapesium..................................................................................21

2.3

Penampang Saluran Segi Empat................................................................................22

2.4

Penampang Saluran Setengah Lingkaran................................................................22

2.5

Kurva Temperatur – Kekentalan (Nichols,2009)..................................................24

3.1

peta Kesampaian Daerah PT.Bukti Asam (persero),Tbk....................................26

3.2

Diagram Alir Penelitian................................................................................................36

4.1

sump A...............................................................................................................................48

4.2

Sump B...............................................................................................................................49

4.3

Saluran Tambang (ring kanal)....................................................................................54

4.4

Dimensi Saluran Terbuka Rencana Sekarang........................................................55

4.5

Dimensi Saluran Terbuka Rencana 2017................................................................55

4.6

Pengukuran Dimensi KPL aktual..............................................................................56

D.1 Luas Catchment Area aktual pit Taman Menggunakan Software minescape.......................................................................................................................D-1 D.2 Luas Catchment Area rencana pit Taman Menggunakan Software minescape.......................................................................................................................D-2 H.1 Spesifikasi Pompa multiflo 420E.............................................................................H-1 I.1

Kurva Debit Pompa di sump A(Sekarang).............................................................I-4

I.2

Kurva Debit Pompa di sump B (sekarang).............................................................I-7

J.1

Kurva Debit Pompa di sump A (RPM 1300).........................................................J-4

J.2

Kurva Debit Pompa di sump B (RPM 1300).........................................................J-7

J.3

Kurva Debit Pompa di sump A (RPM 1400).......................................................J-13

J.4

Kurva Debit Pompa di sump B (RPM 1400)......................................................J-16

K.1 Rencana Dimensi Sump A di Pit Taman (pompa aktual).................................K-4 K.2 Rencana Dimensi Sump B di Pit Taman (pompa aktual).................................K-7 K.3 Rencana Dimensi Sump A di Pit Taman (pompa optimal)............................K-12 K.4 Rencana Dimensi Sump A di Pit Taman (pompa optimal)............................K-16

vii

Universitas Sriwijaya

K.5 Dimensi Sump A di Pit Taman (Aktual)...............................................

viii K-17

K.6 Dimensi Sump A di Pit Taman (Aktual)...............................................

K-17

L.1

Rencana Dimensi Sump A di Pit Taman Rencana tahun 2017 (RPM 1300) ..........................................................................................

L.2

Rencana Dimensi Sump B di Pit Taman Rencana tahun 2017 (RPM 1300) ..........................................................................................

L.3

L-4 L-8

Rencana Dimensi Sump A di Pit Taman Rencana tahun 2017 (RPM 1400) .......................................................................................... L-12

L.4

Rencana Dimensi Sump B di Pit Taman Rencana tahun 2017 (RPM 1400) .......................................................................................... L-16

M.1 Rencana Penampang Terbuka Saluran Tambang (sekarang) ...............

M-6

N.1 Rencana Penampang Terbuka Saluran Tambang (rencana 2017) ........

N-5

Universitas Sriwijaya

DAFTAR TABEL

Halaman

2.1

Hubungan Suhu dan Uap Jenuh....................................................................................6

2.2

Reduced Variate (Yt) Sebagai Fungsi Periode Ulang (Soemarto,1987

2.3

Nilai Reduced Mean (Yn) (Soemarto,1987)...........................................................11

2.4

Nilai Reduced Standart Deviation (Sn)(Soemarto,1987)...................................11

2.5

Hubungan Derajat Hujan dan Intensitas Curah Hujan (Suripin, 2004)

2.6

Koefisien Limpasan (Suwandhi, 2004)....................................................................15

2.7

Koefisien Permeabilitas (Suwandhi,2004)..............................................................14

2.8

Konstanta Hazen – William Berbagai Jenis Pipa (Sularso, dkk,2000) .

2.9

Koefisien Kerugian dari Berbagai Katup................................................................20

10

12

19

2.10 Harga Koefisien Manning (n) (Gautama, 1999)...................................................21 3.1

Lokasi Kesampaian Daerah.........................................................................................27

3.1

Kegiatan Penelitian........................................................................................................27

4.1

perbandingan Luas Daerah Tangkapan Hujan,Debit Air Total sekarang dan rencana 2017.........................................................................................44

4.2

Perbandingan Jumlah Pompa, Jam Kerja Pompa sekarang Dan rencana 2017.........................................................................................................48

4.3

perbandingan debit air yang masuk dan yang keluar sekarang dan rencana 2017............................................................................................................48

4.4

Perbandingan Dimensi sump sekarang dan rencana 2017.................................53

4.5

Perbandingan Dimensi Saluran Tambang sekarang dan

rencana 2017....................................................................................................................56 4.6

Perbandingan Dimensi KPL sekarang dan rencana 2017...................................57

A.1 Data Curah Hujan Bulanan pit Taman Tahun 2007-2017...............................A-1 A.2 Curah Hujan Harian Maksimum pit Taman Tahun 2007-2017......................A-2 A.3 Jam Hujan Bulanan pit Taman Tahun 2007-2017..............................................A-3 A.4 Hari Hujan pit Taman Tahun 2007-2017...............................................................A-4 B.1 Pengolahan Curah Hujan Metode Gumbel...........................................................B-1 E.1 Harga Koefisien Limpasan........................................................................................E-1

ix

Universitas Sriwijaya

E.1

Perhitungan Koefisien Limpasan ..........................................................

x E-1

F.1

Data Untuk Perhitungan Debit Air Limpasan ......................................

F-1

F.2

Debit Air Limpasan Maksimum Masing Masing DTH ........................

F-3

F.3

Debit Evaporasi Masing Masing DTH .................................................

F-6

F.4

Debit Total Air Limpasan Masing Masing DTH (Sekarang) ...............

F-7

G.1 Data Untuk Perhitungan Debit Air Limpasan ......................................

G-1

G.2 Debit Air Limpasan Maksimum Masing Masing DTH ........................

G-4

G.3 Debit Evaporasi Masing Masing DTH .................................................

G-7

G.4 Debit Total Air Limpasan Masing Masing DTH (rencana 2017).........

G-8

I.1

perhitungan head Pompa situasi Sekarang (aktual) .............................

I-7

J.1

Perhitungan head pompa rencana 2017 (RPM 1300) ...........................

J-7

J.2

Perhitungan head pompa rencana 2017 (RPM 1400) ...........................

J-16

J.3

Perhitungan jumlah dan jam kerja pompa rencana 2017 menggunakan perbandingan RPM ......................................................

J-18

K.1 Perhitungan Debit Sisa Air di sump A Pit Taman (Debit Pompa Aktual) ..........................................................................

K-1

K.2 Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit Taman (Debit Pompa Aktual) ..........................................................................

K-5

K.3 Perhitungan Debit Sisa Air di sump A Pit Taman (Debit Pompa Optimal)........................................................................

K-9

K.4 Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit Taman (Debit Pompa Optimal)........................................................................ K-13 L.1

Perhitungan Debit Sisa Air di sump A Pit Taman (Debit Pompa Rencana 2017, RPM 1300) ..........................................

L.2

Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit Taman (Debit Pompa Rencana 2017, RPM 1300) ..........................................

L.3

L-5

Perhitungan Debit Sisa Air di sump A Pit Taman (Debit Pompa Rencana 2017, RPM 1400) ..........................................

L.4

L-1

K-9

Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit Taman (Debit Pompa Rencana 2017, RPM 1400) ..........................................

L-13

M.1 Dimensi Aktual Saluran Tambang .......................................................

M-1

M.2 Koefisien Kekerasan Dinding Saluran untuk Persamaan Manning ......

M-2

Universitas Sriwijaya

xi O.1 Hasil Pengukuran Dimensi Kolam Aktual ...........................................

O-4

Universitas Sriwijaya

DAFTAR LAMPIRAN

A.

Data Curah Hujan, Jam Hujan Rata-rata, Jumlah Hari Hujan

Halaman ..............A-1

B.

Perhitungan Curah Hujan .....................................................................

B-1

C.

Perhitungan Intensitas Hujan ................................................................

C-1

D.

Peta Cathment Area Pit Taman ............................................................

D-1

E.

Koefisien Air Limpasan ........................................................................

E-1

F.

perhitungan Debit Air Total Sekarang ..................................................

F-1

G.

Perhitungan Debit Air Total Rencana 2017..........................................

G-1

H.

Spesifikasi Pompa .................................................................................

H-1

I

Perhitungan Head dan Kebutuhan Pompa sekarang .............................

I-1

J.

Perhitungan Head dan Kebutuhan Pompa rencana 2017 .....................

J-1

K.

Perhitungan Dimensi Sump Sekarang ...................................................

K-1

L.

Perhitungan Dimensi Sump Rencana 2017 ...........................................

L-1

0 Dimensi Aktual dan Perhitungan Dimensi Saluran Tambang Sekarang ............................................................................................... M-1 N. Perhitungan Dimensi Saluran Tambang Rencana 2017 ....................... N-1 0

Perhitungan Rencana Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur Sekarang ...............................................................................................

0

O-1

Perhitungan Rencana Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur Rencana 2017........................................................................................

xii

P-1

Universitas Sriwijaya

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT.Bukit Asam (Persero) Tbk merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang bergerak di bidang pertambangan batubara yang berlokasi di Kabupaten Tanjung Enim Provinsi Sumatera Selatan. Sistem penambangan yang diterapkan adalah sistem tambang terbuka. sehingga semua aktivitas penambangan sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca. Curah hujan yang tinggi akan sangat mempengaruhi efektifitas pekerjaan di front penambangan yang selanjutnya dapat mempengaruhi jumlah produksi yang dihasilkan dari tambang. Pada saat curah hujan tinggi, dasar tambang akan tergenang air karena adanya akumulasi air limpasan dari sekitar lokasi penambangan. Air yang terakumulasi tersebut akan membentuk suatu sumuran besar yang akan sangat mengganggu aktivitas penambangan yang disebabkan oleh kondisi pit kerja yang tergenang sehingga berakibat dapat menurunkan produksi batubara, berkurangnya kemampuan berkerja alat mekanis, hingga kondisi lereng tambang yang rawan longsor. Pit Taman yang ada di Tambang air laya ini merupakan pit yang baru dibuka penambangannya dimana sebelumnya pit ini berfungsi sebagai Taman tempat bersantai di daerah townsite PT. Bukit Asam (Persero) Tbk, Ini dikarenakan cadangan batubara di daerah pit yang cukup banyak dan memiliki kalori yang cukup tinggi. Sehingga dilakukan kegiatan penambangan untuk menaikkan produksi batubara. Sistem penyaliran tambang yang ada di pit Taman masih belum bisa menanggulangi genangan air yang masuk ke lokasi penambangan. Kolam penampungan (sump) yang terdapat di pit tidak dapat menampung air saat curah hujan tinggi bahkan sampai mengganggu ke daerah front kerja batubara. Oleh karena itu harus dilakukan kajian teknis sistem penyaliran tambang yang baik di pit ini untuk mengatasi permasalahan tersebut yang pada akhirnya dapat mengoptimalkan sistem penyaliran untuk mengeringkan sump dan genangan air yang ada di front kerja sehingga dapat menunjang operasi dan proses penambangan dapat berjalan sesuai dengan yang direncanakan.

1

Universitas Sriwijaya

2

1.2 Rumusan Masalah Air yang terdapat pada pit penambangan mengakibatkan terganggunya kegiatan penambangan yang selanjutnya dapat menurunkan produksi batubara. Rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 0 Apakah debit air masuk sama dengan debit air yang keluar? 1

Apakah dimensi kolam penampungan (sump) mampu menampung debit yang masuk?

2

Bagaimana rencana dimensi sump optimal untuk menunjang Produksi pada tahun 2017?

3 Berapakah jumlah pompa yang digunakan dan apakah pompa tersebut telah berfungsi secara optimal? 4 Bagaimana dimensi saluran tambang yang terdapat di pit Taman Tambang Air Laya (TAL) ? 5 Bagaimana dimensi Kolam Pengendapan Lumpur (KPL) yang digunakan sebelum air dialirkan ke sungai? 1.3 Batasan Masalah Batasan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 23 Debit air yang masuk dan keluar di pit Taman PT. Bukit Asam (persero) Tbk., 24

Dimensi kolam penampungan (sump) di pit Taman PT. Bukit Asam (persero) Tbk.,

25

Rencana dimensi sump optimal untuk menunjang operasi tahun 2107

26 Pompa yang digunakan di pit Taman PT. Bukit Asam (persero) Tbk., 27 Dimensi saluran tambang yang terdapat di pit Taman PT. Bukit Asam (persero) Tbk., 28 Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur (KPL) di PT. Bukit Asam (persero) Tbk., 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 23 Mengetahui debit air yang masuk dan debit air yang keluar. 24

Mengkaji dimensi kolam penampungan (sump).

25

Merencanakan dimensi sump optimal untuk penunjang operasi tahun 2017.

Universitas Sriwijaya

3

5888 Mengkaji

jumlah pompa optimal untuk mengeluarkan air dari kolam

penampungan (sump) keluar. 5889 Mengkaji dimensi saluran tambang yang ada di PT. Bukit Asam (persero) Tbk., 5890 Mengkaji dimensi Kolam Pengendapan Lumpur (KPL) yang digunakan sebelum dialirkan ke sungai 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut: 23

Sebagai masukan bagi perusahaan untuk mengoptimalkan kinerja sistem penyaliran tambang yang sekarang sehingga aktivitas produksi di pit penambangan tidak terhambat.

24 Sebagai masukan bagi perusahaan untuk rencana penyaliran yang baik untuk menunjang operasi tahun 2017. 25 Sebagai tambahan ilmu yang bermanfaat bagi penulis tentang sistem penyaliran tambang yang baik untuk diterapkan di dunia kerja nantinya.

Universitas Sriwijaya

BAB 2 DASAR TEORI

2.1

Siklus Hidrologi Sikus hidrologi terbentuk karena adanya air permukaan dan air yang

berada di atmosfer. Air yang berada di dalam maupun di permukaan bumi mengalami proses yang membentuk siklus. Secara umum siklus hidrologi terjadi karena air yang menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut akan terkondensasi dan kembali jatuh ke bumi. Kejadian ini disebut presipitasi yang dapat berbentuk hujan, salju, atau embun. Peristiwa perubahan air menjadi uap air dan bergerak dari permukaan tanah ke udara disebut evaporasi, sedangkan penguapan air dari tanaman disebut transpirasi. Jika kedua proses ini terjadi secara bersama-sama maka disebut evapotranspirasi (Soemarto, 1995). Untuk lebih jelasnya siklus hidrologi dapat dilihat pada gambar dibawah ini ( Gambar 2.1)

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi (Soemarto, 1995)

4 Universitas Sriwijaya

5

2.1.1 Presipitasi Presipitasi ialah turunnya air dari langit atau atmosfer ke bumi. Air laut menguap karena radiasi matahari membentuk titik-titik uap air menjadi awan, kemudian awan yang terjadi akibat penguapan air bergerak di atas daratan karena terbawa oleh hembusan angin. Lalu Presipitasi terjadi karena adanya tabrakan antara butir-butir uap air di awan akibat desakan angin, Presipitasi ini dapat berbentuk hujan jika suhu kondensasi uap hanya mencapai wujud cair maupun salju jika perubahan suhu mencapai di bawah titik beku (freezing point). Faktor-faktor yang mempengaruhi presipitasi adalah sebagai berikut (Seyhan, 1990): 23 Ketinggian tempat 24 Garis lintang 25 Jarak dari sumber-sumber air 26 Arah angin 27 Suhu nisbi tanah dan samudera yang berbatasan. 28 Hubungannya dengan deretan gunung 29 Posisi di dalam dan ukuran masa tanah benua atau daratan. Hujan merupakan salah satu bentuk dari pendinginan titik air yang kemudian turun ke bumi. Terdapat 5 unsur yang harus ditinjau dalam menentukan banyaknya hujan yang terjadi , antara lain: (Soemarto, 1995): 5888 Intensitas (I), laju curah hujan persatuan waktu, seperti mm/menit, mm/jam, mm/hari disebut juga dengan intensitas. 5889 Lama waktu atau durasi (t), waktu yang dialami hujan dalam detikk atau menit disebut juga dengan durasi hujan. 5890 Tinggi hujan (d), merupakan jumlah hujan yang dinyatakan dalam mm untuk ketebalan air diatas permukaan datar. 5891

Frekuensi, adalah tingkat kuantitas terjadinya hujan yang dinyatakan

dengan waktu ulang (return periode) T. 5892

2

Luas, adalah luas geografis curah hujan yang dinyatakan dalam km . Banyaknya presipitasi atau curah hujan yang terjadi dapat ditentukan

dengan melalu berbagai macam tahapan antara lain: (Soemarto, 1995) 1. Mengukur curah hujan

Universitas Sriwijaya

6

Pengukuran curah hujan ilakukan menggunakan penangkar hujan disertai dengan pencatat hujan. Penangkar hujan berfungsi menampung hujan yang jatuh dikawasan hujan, sedangkan pencatat hujan berfungsi mencatat tinggi hujan. 2. Frekuensi pengukuran Frekuensi pencatatan dan pengukuran terhadap curah hujan yang jatuh di suatu kawasan dapat dilakukan sebanyak: 0 Sekali dalam sehari, dapat dilakukan dengan alat pengukur manual yang mengukur tiap hari wadah penangkar hujan dengan waktu yang teratur. 1 Sekali dalam seminggu atau sebulan, namun dilakukan dengan alat pengukur otomatis yang mana menghasilkan data curah hujan setiap saat dan di hubungkan dengan komputer di pusat komputer. 2.1.2 Evaporasi Evaporasi adalah proses dimana air menjadi uap, bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara atau semua bentuk permukaan selain vegetasi. Pertukaran air menjadi uap air dapat terjadi dari permukaan bebas, dari muka air tanah, dan pada metabolisme tanaman (trasnpirasi). Suhu dan tekanan uap jenuh saling berhubungan satu sama lainnya, sehingga juga mampu mempengaruhi evaporasi yang terjadi (Seyhan, 1990). Hubungan suhu dan tekanan uap jenuh dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Hubungan Suhu dan Uap Jenuh Suhu (oC)

Tekanan Uap Jenuh (mmHg)

0 10 20 30 32 40

4,572 9,14 17,55 31,86 36,81 55,40

Menurut Seyhan (2009) untuk menghitung evaporasi digunakan persamaan Dalton yaitu: (

)(

)................................................................(2.1)

Universitas Sriwijaya

7

dimana : = Evaporasi air permukaan bebas (mm/hari) Es = Tekanan uap air jenuh (mmHg) e

= Tekanan uap aktual dalam udara (mmHg)

U2 = kecepatan angin pada ketinggian 2 meter dari permukaan (mm/s) Faktor yang mempengaruhi tingkat evaporasi adalah sebagai berikut: 1.Radiasi matahari Proses evaporasi terjadi di siang hari dan kadang di malam hari. Perubahan zat cair menjadi gas, memerlukan energi berupa panas. Sumber energi utama proses evaporasi adalah sinar matahari, dan proses tersebut terjadi semakin besar pada saat penyinaraan langsung dari matahari. Awan merupakan penghalang proses evaporasi, yang mengurangi input energi matahari. 2.Angin Proses evaporasi dapat terus berjalan jika udara diganti dengan udara kering. Pergantian tersebut dapat dimungkinkan jika terjadi angin, jadi kecepatan angin memegang peranan dalam proses evaporasi. 3.Kelembaban relatif. Kelembaban relatif sangat mempengarui tingkat evaporasi. Kelembaba relatif yang naik, menyebabkan penyerapan uap air akan berkurang sehingga laju evaporasinya akan menurun. 4.Suhu/ temperatur. Energi sangat diperlukan agar evaporasi berjalan terus. Jika suhu udara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasi akan berjalan lebih cepat dibandingkan jika suhu udara dan tanah rendah, karena adanya energi panas tersedia. Kemampuan udara untuk menyerap uap air akan naik jika suhunya naik, maka suhu udara memiliki efek ganda terhadap besarnya evaporasi, sedangkan suhu tanah dan air mempunyai efek tunggal (Soemarto 1986). 2.1.3 Infiltrasi Infiltrasi merupakan air cair yang diterima pada permukaan bumi dan jatuh pada permukaan yang dapat bergerak kedalam tanah dengan gaya gerak gravitasi dan kapiler (Ersin Seyhan, 1990). Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi adalah :

Universitas Sriwijaya

8

0

Faktor tanah, terutama yang berkaitan dengan sifat-sifat fisik tanah seperti ukuran butir dan struktur tanah.

1

Vegetasi.

2

Faktor lain, seperti kemiringan tanah, kelembaban tanah, dan suhu air.

2.2

Sistem Penyaliran

Sistem penyaliran tambang terjadi jika adanya air yang masuk (input) ke tambang yang kemudian ditampung dalam kolam penampungan (sump) yang selanjutnya dipompakan keluar tambang, air yang dipompakan keluar tambang (output) harus dinetralisir terlebih dahulu di kolam pengendapan lumpur sebelum dialirkan ke sungai. Teknik penyaliran ini bisa bersifat pencegahan atau pengendalian air yang masuk ke lokasi penambangan (Suwandhi, 2004). Penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka secara umum dapat dibedakan menjadi dua, yaitu : 0

Cara langsung ( preventive ) Sistem penyaliran dengan mencegah air masuk ke lokasi penambangan dengan pembuatan saluran terbuka di sekeliling pit sehingga air tersebut mengalir mengelilingi pit.

1

Cara tidak langsung ( repressive curative ) Sistem penyaliran yang membiarkan air masuk ke lokasi penambangan untuk ditampung di sump. Dari sump air dipompakan keluar area penambangan dengan menggunakan pompa.

2.2.1 Curah Hujan Curah hujan adalah banyaknya hujan yang terjadi pada suatu daerah. Curah hujan merupakan faktor yang sangat penting dalam perencanaan sistem penirisan, karena besar kecilnya curah hujan pada suatu daerah tambang akan mempengaruhi

besar

kecilnya

air

tambang

yang

harus

ditanggulangi

(Soemarto,1986). 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 diletakkan ditempat terbuka agar air hujan yang jatuh tidak terhalang

Universitas Sriwijaya

9

oleh bangunan atau pepohonan. Data tersebut berguna pada saat penentuan hujan rencana. Analisa terhadap data curah hujan ini dapat dilakukan dengan dua metode (Soewarno,1995) , yaitu : 0 Annual

series, yaitu dengan mengambil satu data maksimum setiap tahunnya

yang berarti bahwa hanya besaran maksimum setiap tahun saja yang dianggap berpengaruh dalam analisa data. 1 Partial

Duration Series, yaitu dengan menentukan lebih dahulu batas bawah

tertentu dari curah hujan, selanjutnya data yang lebih besar dari batas bawah tersebut diambil dan dijadikan data yang akan dianalisa. 2.2.2 Periode ulang hujan Curah hujan diperkirakan terjadi satu kali dalam n tahun, maka n tahun dapat dianggap sebagai periode ulang dari x. Perhitungan periode ulang yang paling banyak dipakai adalah Metode Gumbel. Metode Gumbel merupakan teori harga ekstrim untuk menunjukan bahwa dalam deret harga-harga ekstrim X 1, X2, X3,

...,

Xn, dimana sample-samplenya sama besar, dan X merupakan variable

berdistribusi eksponensial, maka probabilitas kumulatipnya P dalam nama sebarang harga di antara n buah harga X n akan lebih kecil dari harga tertentu. Persamaan Gumbel untuk mendapatkan perkiraan curah hujan dapat dilihat pada persamaan dibawah ini (Soewarno, 1995).

X=

+

(Y-Yn)

(2.2)

dimana : 0

= Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T tahun = Harga rata – rata sampel data curah hujan (dalam hal ini curah hujan bulanan maksimum)

S = Simpangan baku (standar deviasi) data sampel curah hujan 5888

= Reduce variate, mempunyai nilai yang berbeda pada setiap periode

ulang Yn = Reduced mean, yang tergantung pada jumlah sample Sn = Reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah sample

Universitas Sriwijaya

10

Besarnya simpangan baku (S) dapat dihitung dengan menggunakan rumus (Soewarno, 1995):

S=

( x  xi) 2

(2.3).............................................................................................

n1

Dalam menentukan periode ulang hujan, maka harus diketahui terlebih dahulu reduced variate, reduced mean, reduced standard deviation. 23

Reduced Variate (Yt) Menghitung nilai reduce variate menggunakan rumus (Soemarto, 1987):

Yt   ln  ln



T 1



T 

 ........................................................................................

(2.4)

dimana : Yt = Reduced Variate T = Periode ulang (tahun) Tabel 2.2 Reduced Variate (Yt) Sebagai Fungsi Periode Ulang (Soemarto, 1987) Periode Ulang (T)

Reduksi Variansi (Y)

2 5

0,367 1,4999

10

2,2504

100

4,6001

500

6,2136

1000

6,9072

2) Reduced Mean atau Koreksi Rata-rata (Yn) Untuk menentukan nilai koreksi rata-rata, nilai reduced mean tergantung atas banyak nya data curah hujan yang digunakan, data curah hujan minimal digunakan dalam 10 tahun sebelumnya (Tabel 2.3) (Soemarto, 1987).

Universitas Sriwijaya

11

Tabel 2.3 Nilai Reduced Mean (Yn) (Soemarto, 1987) N 10 20

0 0,4952 0,5236

1 0,4996 0,5252

2 0,5035 0,5268

3 0,5070 0,5283

4 0,5100 0,5296

5 0,5128 0,5300

6 0,5157 0,5820

7 0,5181 0,5882

8 0,5202 0,5343

9 0,5220 0,5353

30

0,5363

0,5371

0,5380

0,5388

0,5396

0,5400

0,5410

0,5418

0,5424

0,5430

40

0,5463

0,5442

0,5448

0,5453

0,5458

0,5468

0,5468

0,5473

0,5477

0,5481

50

0,5485

0,5489

0,5493

0,5497

0,5501

0,5504

0,5508

0,5511

0,5515

0,5518

60

0,5521

0,5524

0,5527

0,553

0,5533

0,5535

0,5538

0,5540

0,5543

0,5545

70

0,5548

0,5550

0,5552

0,5555

0,5557

0,5559

0,5561

0,5563

0,5565

0,5567

80

0.5569

0,5570

0,5572

0,5574

0,5576

0,5578

0,558

0,5581

0,5583

0,5585

90

0,5586

0,5587

0,5589

0,5591

0,5592

0,5593

0,5595

0,5596

0,5598

0,5599

768

0,5600

23

Reduced Standard Deviation atau Koreksi Simpangan (Sn) Untuk menentukan nilai Reduce Standard Deviation sama halnya dengan

mencari nilai Reduced Mean yaitu dilihat dari banyaknya data curah hujan yang digunakan (Soemarto, 1987). Jumlah data curah yang dibutuhkan untuk mengolah data pada persamaan gumbel minimal 10 tahun (Tabel 2.4).

Tabel 2.4 Nilai Reduced Standard Deviation (Sn) (Soemarto, 1987) N

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0,9496

0,9676

0,9833

0,9971

1,0095

1,0206

20

1,0628

1,0696

1,0754

1,0811

1,0864

1,0315

1,0316

1,0411

1,0493

1,0565

1,0961

1,1004

1,1047

1,1080

30

1,1124

1,1159

1,1193

1,1226

1,1255

1,1285

1,1313

1,1339

1,1363

1,1388

40

1,1413

1,1436

1,1458

1,148

1,1499

1,1519

1,1538

1,1557

1,1574

1,1590

50

1,1607

1,1923

1,1638

1,1658

1,1667

1,1681

1,1696

1,1708

1,1721

1,1734

2.2 3 Intensitas Hujan Intensitas hujan adalah jumlah presipitasi atau curah hujan yang jatuh pada saat tertentu dalam satuan mm/menit, cm/jam, dan lain-lain (Seyhan, 1990).

Universitas Sriwijaya

12

Untuk mencari intensitas hujan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan mononobe (Soemarto, 1995): (2.5)

dimana : I

(

) ..............................................................................................

= intensitas (mm/jam)

d24 = tinggi hujan maksimum dalam 24 jam t

= waktu konsentrasi (jam) Hubungan antara derajat curah hujan dengan intensitas curah hujan dapat

dilihat pada Tabel 2.5 sebagai berikut: Tabel 2.5 Hubungan Derajat Hujan Dan Intensitas Curah Hujan (Suripin, 2004)

1.3

Derajat Hujan Hujan Lemah Hujan Normal Hujan Deras

Intesitas Curah Hujan (mm/menit) 0,02 -0,05 0,05 - 0,25 0,25 - 1,00

Hujan Sangat Deras

>1,00

Kondisi Tanah Basah semua Bunyi hujan terdengar Air tergenang dan terdengar bunyi dari genangan Hujan seperti ditumpahkan saluran air meluap

Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area)

Daerah tangkapan hujan (catchment area) adalah luasnya permukaan yang apabila terjadinya hujan, maka air hujan tersebut 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 tempat daerah penambangan yang lebih lebih rendah (Soewarno,1995). 2.4

Air Limpasan

Air limpasan adalah aliran air yang mengalir di atas permukaan karena penuhnya kapasitas infiltrasi tanah. Besarnya frekuensi banjir pada suatu kawasan

Universitas Sriwijaya

13

dikendalikan oleh faktor-faktor penyebab (intensitas presipitasi, lama hujan, frekuensi terjadinya hujan angin dan luas daerah aliran) faktor-faktor lingkungan (faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi dan waktu konsentrasi (Soemarto,

1995).

Metode

yang

sangat

sering

digunakan

karena

kesederhanaannya adalah metode rasional. Metode ini memberikan batasan jumlah air masuk dilihat dari limpasan permukaan maksimum. Persamaan metode rasional menurut Soemarto (1995) adalah sebagai berikut: ........................................................................................................ (2.6) dimana: 3

= Limpasan permukaan maksimum (m /jam) C = Koefisien limpasan (Tabel 2.6) 23

i = Intensitas curah hujan (m/jam) 2

A = Luas catchment area / daerah tangkapan hujan (m ) Koefisien limpasan merupakan bilangan yang menunjukkan perbandingan besarnya limpasan permukaan, dengan intensitas curah hujan yang terjadi pada tiap-tiap daerah tangkapan hujan. Koefisien limpasan tiap-tiap daerah berbeda (Tabel 2.6). Dalam penentuan koefisien limpasan faktor-faktor yang harus diperhatikan adalah : 5888

Kerapatan vegetasi

5889

Daerah dengan vegetasi yang rapat, akan memberikan nilai C yang

kecil, karena air hujan yang masuk tidak dapat langsung mengenai tanah, melainkan akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan, sedangkan tanah yang gundul akan memberi nilai C yang besar. 5890

Tata guna lahan

Lahan persawahan atau rawa-rawa akan memberikan nilai C yang kecil daripada daerah hutan atau perkebunan, karena pada daerah persawahan misalnya padi, air hujan yang jatuh akan tertahan pada petak-petak sawah, sebelum akhirnya menjadi limpasan permukaan. 4) Kemiringan tanah

Universitas Sriwijaya

14

Daerah dengan kemiringan yang kecil (15% (curam)

2.5

C

Sawah, rawa Hutan, perkebunan Perumahan Hutan, perkebunan Perumahan semak-semak agak jarang Lahan terbuka Hutan

0,2 0,3 0,4 0,4 0,5 0,6 0,7 0,6

Perumahan Semak-semak agak jarang Lahan terbuka daerah tambang

0,7 0,8 0,9

Air Tanah

Air Tanah adalah air yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi. Lapisan tanah yang terletak di bawah permukaan air tanah dinamakan air jenuh (staturated zone), sedangkan daerah tidak jenuh biasanya terletak di atas daerah jenuh sampai kepermukaan tanah, dimana rongga-rongganya berisi air dan udara. Lapisan-lapisan bawah tanah akan melakukan distribusi dan mempengaruhi gerakan air tanah (Soemarto 1987). Aliran air tanah dalam akuifer dapat dihitung dengan persamaan darcy. Persamaan darcy menurut Soemarto (1987) adalah sebagai berikut:

(

)

...................................................................................... (2.7)

dimana : 3

Q

= Debit air tanah (m /detik)

23 H0

= Koefisien permeabilitas (m/det) = Luas penampang akuifer(m2) = Ketinggian awal air tanah (m)

H1

= Ketinggian air tanah sepanjang L (m) = Panjang akuifer, jarak dari sumber (m)

Universitas Sriwijaya

15

Tabel 2.7 Koefisien Permeabilitas (Suwandhi, 2004) No 0 1 2 3 4 5 6

2.6

Description of Ground Clay shale or dense rock with tight fractures, considered impermeable in most excavations Dense rock, few tight fractures, approximate lower limit for oil production Dense rock, 0.005 in fracture each sqft Silt or clay, silt, fine sand. Few water well in less permeable ground Silt or clay, silt, fine sand. Few water well in less permeable ground Clean sand, medium and coarse (0,25 and 1.0 mm) Clean gravel (70% larger than 2.0 mm)

Darcy

Permeability Unit Meinzer

0,0001

0,0018

9,7 x 10

0,001

0,018

9,7 x 10

0,5

9

4,8 x 10

1

18

9,7 x 10

2

36

19,4 x 10

500

9.100

0,48

1.250

22.750

1,2

cm/det -8 -7 -4 -4 -4

Sump (Kolam Penampungan)

Sump merupakan kolam penampungan air yang dibuat untuk penampung air limpasan, yang dibuat sementara sebelum air itu dipompakan, serta dapat berfungsi sebagai pengendapan lumpur (Suwandhi,2004). Berdasarkan tata letak kolam penampung (sump), sistem penirisan tambang dapat dibedakan menjadi antara lain (Suwandhi, 2004): a. Sistem Penirisan Memusat Pada sistem ini sump akan ditempatkan di setiap jenjang tambang (bench), dengan sistem pengalirannya dari jenjang paling atas menuju jenjang dibawahnya sehingga akhirnya air dipusatkan di main sump untuk kemudian dipompakan keluar tambang. b. Sistem Penirisan Tidak Memusat Sistem ini dapat dilakukan bila kedalaman tambang relatif dangkal dengan keadaan geografis daerah luar tambang memungkinkan untuk mengalirkan air langsung dari sump keluar tambang. Berdasarkan penempatannya, sump dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu (Suwandhi, 2004): 0 Travelling Sump Sump ini dibuat pada daerah front tambang. Tujuan dibuatnya sump ini adalah untuk menanggulangi air permukaan. Jangka waktu penggunaan sump ini relatif singkat dan selalu ditempatkan sesuai dengan kemajuan tambang.

Universitas Sriwijaya

16

2. Sump Jenjang Sump ini dibuat secara terencana baik dalam pemilihan lokasi maupun volumenya. Penempatan sump ini adalah pada jenjang tambang dan biasanya di bagian lereng tepi tambang. Sump ini dibuat untuk jangka waktu yang cukup lama dan biasanya dibuat dari bahan kedap air dengan tujuan untuk mencegah meresapnya air yang dapat menyebabkan longsornya jenjang. 0 Main Sump Sump ini dibuat sebagai tempat penampungan air terakhir. Pada umumnya sump ini dibuat pada elevasi terendah dari dasar tambang.

2.7

Pumping (Pemompaan)

Pompa merupakan alat angkut yang berfungsi memindahkan zat cair dari suatu tempat ke tempat lain. Pompa berfungsi mengeluarkan air dari tambang. Jenis pompa yang banyak digunakan dalam kegiatan penirisan tambang adalah pompa sentrifugal Pompa sentrifugal digunakan karena mampu mencapai ketinggian head yang besar (Suripin, 2004). Sistem pemompaan membutuhkan volume atau tinggi pemompaan (head) yang lebih besar, sedangkan setiap pompa memiliki kemampuan untuk mencapai volume atau head tertentu. Hubungan antara pompa dijelaskan sebagai berikut : (Tahara, 2000). a. Hubungan paralel Pada hubungan paralel beberapa buah pompa dihubungkan pada saluran pompa yang sama. Hubungan paralel pompa dapat terdiri dari beberapa pompa yang sejenis maupun tidak sejenis. Tujuan pemasangan pompa secara paralel adalah untuk memperoleh jumlah aliran volume pemompaan (debit) yang lebih besar. Karena pada hubungan paralel terjadi penjumlahan aliran volume (debit) dengan tinggi pemompaan (head) yang sama besar (Tahara, 2000). b. Hubungan seri Pada hubungan seri, setelah zat cair melalui sebuah pompa, zat cair tersebut

Universitas Sriwijaya

17

akan dibawa ke pompa berikutnya. Pemasangan pompa dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa pompa yang sejenis atau pompa yang berbeda. Pada hubungan pemasangan pompa secara seri terjadi penjumlahan tinggi naik(head) pada aliran volume atau debit pemompaan yang sama (Tahara, 2000). Perhitungan head pompa dapat menggunakan prinsip Bernoulli. Bentuk persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan menurut Sularso dkk (2000) ditunjukan dalam persamaan dibawah ini:

......................................................................................... (2.8)

dimana : P = tekanan (bar) 3

= berat spesifik (kN/m ) 23 = kecepatan aliran fluida 0

2

(m/s ) Z1 = elevasi hisap (m) 2

g = percepatan gravitasi (m/s ) Bentuk persamaan head total pompa menurut Sularso dkk (2000) dapat ditulis sebagai berikut:

........................................................................ (2.9) dimana: H

= Head total pompa (m)

ha = Head statis total (m), Δhp = Perbedan head tekan yang bekerja pada

kedua

permukaan air (m) hl

= Beberapa keruguian head di pipa, katup, belokan, dambungan, dll (m)

Vd = kecepatan aliran rata-rata dititik keluar pipa (m/s) Energi yang secara efektif diterima oleh air dari pemompaan persatuan waktu menurut Sularso dkk (2000) dapat ditulis sebagai berikut:

Universitas Sriwijaya

18

..................................................................................................... (2.10) dimana: Pw = Daya air (kW) 23

= Head total pompa (m) 3/

Q = Debit (m detik) 23 Berat

3

spesifik (kN/m )

Daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah pompa adalah sama dengan daya air ditambah kerugian daya di dalam pompa. Dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini menurut Sularso dkk (2000): ......................................................................................................... (2.11)

dimana: 5888

Effisiens

i pompa Pw = Daya air (kW) 2.8

Hosting (Pemipaan)

Pipa (hosting) digunakan untuk keperluan pemompaan dalam aktivitas penambangan. Sistem pemipaan akan sangat berhubungan erat dengan head kerugian yang dihasilkan oleh pipa. Menurut Sularso dkk (2000) perhitungan besarnya head loss pada pipa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Hazen-William yaitu sebagai berikut: 1. Head loss pada pipa panjang (2.12) ( ) ...........................................................................

dimana : HL = Head loss pipa (m) 3

Q = Debit aliran pipa (m /detik) C = Konstanta Hazen-Williams (Tabel 2.8)

Universitas Sriwijaya

19

23 = Diameter pipa (m) L = Panjang pipa (m) Tabel 2.8 Konstanta Hazen – Williams Berbagai Jenis Pipa (Sularso dkk, 2000) No

JENIS PIPA

NILAI C

1 2 3 4 5 6 7

Pipa besi cor baru Pipa besi cor lama Pipa besi cor lama / permukaan dalam kasar Pipa baja baru Pipa baja sedang / setengah pakai Pipa baja lama Pipa Plastik "Polyethylene"

130 100 70 130 100 80 140

2. Head loss pada katup hisap

v2 H v = fv

2g............................................................................................................................(2.13)

Dimana : Hv = kerugian head katup (m) 23 = kecepatan rata-rata di penampang masuk katup (m/s) 2

g = percepatan gravitasi (m/s ) f = koefisien kerugian katup (Tabel 2.8) 3. Head loss pada ujung pipa keluar 2 Hf = f v

(2.14)

2g ........................................................................................................ dimana : f=1 v adalah kecepatan rata-rata pada pipa keluar

Universitas Sriwijaya

20

Tabel 2.9 Koefisien Kerugian Dari Berbagai Katup (Sularso dkk, 2000) Diameter (mm) Jenis Katup

Katup sorong

90 100

150

200

300

400

0,1 4

0,1 2

0,1 0

0,0 9

0,0 7

Katup kupu-kupu

Katup isap (dengan saringan)

2.9

700

800

100 200

0

0

0

0,00

0,09 – 0,026 (bervariasi menurut diameternya) -

-

ayun Katup kepak

600

0,6 – 0,16 (bervariasi menurut konstruksi dan diameternya)

Katup putar Katup cegah kipas

500

1,2

1,1

1,1

1,0

0,9

0,9

0,9

0,9

0,8

0

5

0

0

8

4

2

0

8

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1,9

1,9

1,8

1,7

1,7

-

-

-

-

7

1

4

8

2

-

0,9 – 0,5 -

-

-

Saluran Tambang

Pembuatan saluran tambang dilakukan untuk menampung air limpasan permukaan pada suatu daerah dan mengalirkannya ke tempat pengumpulan (sumuran) atau tempat lainnya. Saluran ini juga digunakan untuk mengalirkan air hasil pemompaan keluar areal penambangan (sungai). Menurut Gautama (1999) saluran tambang harus memenuhi persyaratanpersyaratan sebagai berikut: 5888 Dapat mengalirkan debit air yang direncanakan. 5889 Kemiringan sedemikian sehingga tidak terjadi pengendapan/sedimentasi 5890 Kecepatan air sedemikian sehingga tidak merusak saluran (erosi) 5891 Kemudahan dalam penggalian. Perhitungan kapasitas pengaliran suatu saluran air dilakukan dengan rumus Manning, yaitu:

...............................................................................................(2.15)

dimana : 3

Q = Debit aliran pada saluran (m /detik)

Universitas Sriwijaya

21

23 = Jari-jari hidrolik = 24 = Kemiringan dasar saluran (%) 5888 = Keliling basah 23 = Luas penampang n = Koefisien manning (tabel 2.10) Tabel 2.10 Harga Koefisien Manning (n) (Gautama, 1999) No

Tipe Elemen

(n)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Semen Beton Bata Besi Tanah Gravel Tanah yang ditanami

0,010 – 0,014 0,011 – 0,016 0,012 – 0,020 0,013 – 0,017 0,020 – 0,030 0,022 – 0,035 0,025 – 0,040

Dimensi penampang yang dapat di katakan efisien, yaitu apabila dapat mengalirkan debit aliran secara maksimum. Beberapa jenis penampang efisien yang paling sering digunakan adalah sebagai berikut (Gautama, 1999): 1) Penampang Saluran Trapesium

Gambar 2.2 Penampang Saluran Trapesium dimana : B

= Lebar dasar saluran

tg a

= Kemiringan tebing

Y

= Kedalaman saluran

Universitas Sriwijaya

22

2) Penampang Saluran Segi Empat

Gambar 2.3 Penampang Saluran Segi Empat dimana : 5888 = Lebar dasar saluran y= Kedalaman saluran 3) Penampang Saluran Setengah Lingkaran

Gambar 2.4 Penampang Saluran Setengah Lingkaran dimana : r = Jari – jari lingkaran 2.10 Kolam Pengendapan Lumpur (KPL) Menurut R & M Consultant (1983) kolam pengendapan lumpur merupakan sarana untuk menghindari pencemaran perairan umum oleh air limpasan dari

Universitas Sriwijaya

23

tambang yang mengandung material padat akibat erosi. Penentuan lokasi dan kapasitas kolam pengendapan lumpur harus direncanakan dengan memperhatikan rencana tambang agar biaya pembuatannya dan penanganan lumpur tidak memerlukan biaya besar. Walaupun bentuknya dapat bermacam-macam, namun pada setiap kolam pengendap akan selalu ada 4 zona penting yang terbentuk karena proses pengendapan material padatan. Menurut Endrianto dan Ramli (2013) Keempat zona itu adalah: 23 Zona masukan adalah tempat masuknya aliran air berlumpur kedalam kolam pengendapan dengan anggapan campuran antara padatan dan cairan terdistribusi secara merata. 24 Zona Pengendapan adalah tempat dimana partikel akan mengendap. Material padatan disini akan mengalami proses pengendapan disepanjang saluran masing-masing ceck dam. 25 Zona Endapan Lumpur adalah tempat dimana partikel padatan dalam cairan mengalami sedimentasi dan terkumpul pada bagian bawah saluran pengendap. 26 Zona Keluaran adalah tempat keluarnya buangan cairan yangt relative bersih. zone ini terletak pada akhir saluran. Luas kolam pengendapan menurut Sengupta (1993) dapat dihitung dengan menggunakan rumus: A = Q total/Vt ................................................................................................... (2.16) dimana : A

2

= Luas kolam pengendapan (m )

Qtotal = Debit air yang masuk kolam pengendapan (m3/detik) Vt = Kecepatan pengendapan (m/detik) Kecepatan pengendapan dapat dihitung dengan menggunakan rumus “Stokes” dan hukum “Newton”. Hukum “Stokes” berlaku bila persen padatannya kurang dari 40%, sedangkan bila lebih dari 40% maka berlaku hukum “Newton”.

Universitas Sriwijaya

24

Gambar 2.5 Kurva Temperatur – Kekentalan (Nichols, 2009) Menurut Yang (1996) persamaan Hukum Newton untuk perhitungan kecepatan pengendapan partikel adalah sebagai berikut: Vt 

g  D 2  p  a

(2.17)

...................................................................................

18 dimana : 5888 = kecepatan

pengendapan partikel (m/detik) 2

g = percepatan gravitasi (m/detik ) p = berat jenis partikel padatan 3

a = berat jenis air (kg/m ) 23 = kekentalan dinamik air (kg/mdetik) D = diameter partikel padatan Menurut Sengupta (1993) waktu yang dibutuhkan oleh partikel untuk mengendap dengan kecepatan (m/s) sejauh (h) adalah:

(2.18) th = (

) .......................................................................................................

Universitas Sriwijaya

25

dimana : th Vt

= Waktu pengendapan partikel (menit) = Kecepatan pengendapan partikel (m/detik)

H

= Kedalaman Saluran (m) Perhitungan kecepatan air keluar dari kolam pengendapan adalah:

Vh =

..................................................................................................... (2.19)

dimana : Qtotal = Debit partikel Vh

= Kecepatan partikel keluar dari outlet

A

= Luas kolam pengendapan Waktu yang dibutuhkan partikel keluar dari waktu pengendapan:

th =

............................................................................................................ (2.20)

dimana : P

= Panjang kolam pengendapan (m)

Vh

= Kecepatan partikel keluar dari outlet (m/detik)

th

= waktu yang dibutuhkan partikel keluar dar pengendapan (m)

Untuk mengetahui persentasi pengendapan solid yang dapat di endapkan dari jumlah solid yang masuk ke kolam pengendapan lumpur adalah: Persentasi pengendapan: dimana :

.................................................. (2.21) (

)

th

= waktu yang dibutuhkan partikel keluar dar pengendapan

tv

= waktu yang dibutuhkan partikel untuk mengendap

Universitas Sriwijaya

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1

Lokasi dan Kesampaian Daerah

Wilayah izin usaha pertambangan (WIUP) PT. Bukit Asam (Persero), Tbk. terletak di Tanjung Enim, Kecamatan Lawang Kidul, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan. Jarak yang dapat ditempuh untuk mencapai daerah ini sekitar 220 km barat daya dari Kota Palembang (Gambar 3.1).

Gambar 3.1 Peta Kesampaian Daerah PT. Bukit Asam (Persero) Tbk (Sumber: Satuan Kerja Eksplorasi Rinci PT. Bukit Asam (Persero) Tbk) Tambang Air Laya terletak di Kecamatan Lawang Kidul Kabupaten Muara Enim sekitar 3 km dari kota Tanjung Enim ke arah barat laut. Area Tambang Air Laya merupakan dataran rendah dengan beberapa bukit di sekitarnya, yaitu Bukit Murman, Bukit Munggu, Bukit Tapuan dan Bukit Asam.

26 Universitas sriwijaya

27

Untuk bisa mencapai lokasi penelitian tambang Air Laya Tanjung Enim, Kecamatan Lawang Kidul, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan dapat di tempuh dengan rute perjalanan menggunakan kendaraan roda dua dan roda empat seperti berikut (Tabel 3.1) : Tabel 3.1 Lokasi Kesampaian Daerah Ruas Jalan

Jarak

Waktu

Kecepatan

Beraspal baik, pada beberapa

Palembang – Muara Enim

Kondisi Jalan

200 km

5 jam

60 – 100 km/jam

ruas jalan dijumpai jalan rusak

Muara Enim – Tanjung Enim

30 20 km

Tanjung Enim – Kantor Besar PT.

Beraspal baik,

menit

60 – 80 km/jam

Bukit Asam.

10 2 km

Bukit Asam

Melewati jalan

menit

30 – 40 km/jam

Kantor Besar PT. Bukit AsamTambang Air

melewati PLTU

beraspal baik. Melewati jalan

1 Km

5 menit

45 – 50 km/jam

beraspal dan tanah.

Laya

3.2. Jadwal Penelitian Penelitian dilakukan mulai dari tanggal 13 Februari 2017 sampai dengan 13 April 2017. Adapun kegiatan penelitian selama di perusahaan dimulai dari orientasi, pengambilan data baik data primer maupun data sekunder dan penyusunan laporan seperti tabel 3.2 Tabel 3.2 Kegiatan Penelitian Kegiatan

Waktu Pelaksanaan Minggu Ke -

Universitas Sriwijaya

28 1

2

3

4

5

6

7

8

Orientasi Lapangan Pengumpulan Referensi ‘dan data Konsultasi

dan

Bimbingan Pengolahan Data Penyusunan dan ‘Pengumpulan Draft ‘Laporan 3.3.

Metode Penelitian

Permasalahan yang telah ada diselesaikan menggunakan metode penelitian deskriptif yang bertujuan untuk mengumpulkan informasi aktual secara rinci dengan cara yang menggambarkan keadaan yang ada di lapangan, yang selanjutnya akan diindetifikasi atau diperiksa serta dievaluasi kejadian tersebut dengan membandingkan teori – teori yang ada. Adapun tahapan- tahapan yang dilakukan adalah sebagai berikut : 3.3.1. Studi Literatur Studi literatur merupakan pembelajaran atau proses mendapatkan bahan pustaka yang menunjang keperluan penelitian seperti sistem penirisan tambang pada tambang terbuka, sirkulasi air guna perhitungan debit air serta seluruh sistem-sistem lain yang ikut mempegaruhi sistem penirisan tambang. Adapun studi literature atau bahan – bahan tersebut didapatkan dari ; a. Buku dan jurnal yang digunakan untuk mendapatkan teori dasar serta persamaan yang digunakan dalam penelitian b. Data perusahaan yang berhubungan dengan penelitian. 3.3.2. Pengamatan dan Pengambilan Data Pengamatan

dilakukan

dengan cara pengamatan

langsung untuk

mendapatkan data – data yang di perlukan dalam penelitian. Adapun data – data tersebut antara lain :

Universitas Sriwijaya

29

a. Data primer, untuk memperoleh data primer dibutuhkan pengamatan secara lansung dilapangan dan kemudian dibuat secara sistematis meliputi: 23 Debit air Masuk dan keluar 24 Data Dimensi sump 25 Data Dimensi Saluran Terbuka 26 Debit Aktual pemompaan 27 Jumlah Pompa 28 (jumlah,pjg,lbr,tinggi elevasi dan dimeter Pipa) 29 Data Dimensi KPL 30

Perencanaan sump

23 Data sekunder, untuk memperoleh data sekunder diperlukan laporan dan dokumen yang ada di perusahaan meliputi: 23

Peta Rencana Operasi pit taman

24 Lokasi Kesampaian Daerah 25 Data Curah Hujan 26

Peta Catchment Area

27 Kurva Efisiensi Pompa 28 Spesifikasi Pompa 29

Data dimensi sump

30 Data Dimensi KPL 31

Suhu rata rata pit Taman

32 Data Debit Air Tanah 3.3.3. Pengolahan data Data yang telah didapat selanjutnya akan diolah menjadi suatu kesatuan. Pengolahan data tersebut harus melalui tahapan – tahapan terlebih dahulu. Adapun pengolahan data tersebut dapat dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : 1. Melakukan perhitungan prediksi curah hujan dan intensitas curah hujan Dalam memprediksi curah hujan selanjutnya dibutuhkan curah hujan 10 tahun ke belakang yang didapatkan dari data sekunder berupa data curah hujan yang berasal dari Rencana Operasi (Renops). Data yang didapatkan berbentuk data yang masih mentah yang memerlukan pengolahan data kembali dengan menggunakan prinsip statistika. Metode Gumbel digunakan untuk mengolah data

Universitas Sriwijaya

30

tersebut. Adapun hasil pengolahan data menggunakan metode Gumbel adalah angka-angka perkiraan tinggi hujan maksimum yang dianggap terjadi sekali dalam periode ulang hujan yang direncanakan.

X= +

(Y-Yn)

dimana : 23

= Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T tahun = Harga rata – rata sampel data curah hujan (dalam hal ini curah hujan bulanan maksimum)

S

= Simpangan baku (standar deviasi) data sampel curah hujan

23

= Reduce variate, mempunyai nilai yang berbeda pada setiap periode ulang

Yn = Reduced mean, yang tergantung pada jumlah sample Sn

= Reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah sample Dan persamaan mononobe digunakan untuk menghitung intensitas hujan.

dimana : I

(

)

= intensitas (mm/jam)

d24 = tinggi hujan maksimum dalam 24 jam t

= waktu konsentrasi (jam)

2. Melakukan perhitungan debit air total Debit air total didapat dari penjumlahan Debit air setiap DTH (daerah tangkapan Hujan) dimana DTH yang ada pada daerah taman ada 3 buah. Cara menghitung debit satu DTH adalah dihitung dengan cara menjumlahkan debit air limpasan dan debit air tanah kemudian dikurangi dengan debit evaporasi 23 Debit Air Limpasan Debit air limpasan didapatkan dari perkalian antara intensitas hujan, luasan catchment serta koefisien situasi area. Adapun persamaan yang digunakan secara jelas yaitu :

Universitas Sriwijaya

31 Q = C.I.A dimana: 3

= Limpasan permukaan maksimum (m /jam) C = Koefisien limpasan (Tabel 2.6) 23

i = Intensitas curah hujan (m/jam) 2

A = Luas catchment area / daerah tangkapan hujan (m ) b. Debit Air Tanah Debit air tanah didapatkan dari data hidrologi yang telah ada di PT Bukit Asam di dalam dokumen geoteknik. 23 Debit Evaporasi Debit Evaporasi didapatkan dari data kecepatan angin yang didapatkan dari data hidologi PT Bukit Asam. Adapun persamaan yang digunakan adalah : dimana:

(

)(

)

= Evaporasi air permukaan bebas (mm/hari) Es

= Tekanan uap air jenuh (mmHg)

e

= Tekanan uap aktual dalam udara (mmHg)

U2

= kecepatan angin pada ketinggian 2 meter dari permukaan(mm/s)

3. Melakukan perhitungan head total pompa Perhitungan head total pompa didapat dengan menggunakan persamaan Bernoulli dengan menjumlah head static dengan head loss 23Melakukan perhitungan kebutuhan pompa dengan debit pompa aktual Kebutuhan pompa dapat dihitung dengan membagikan debit air terbesar yang masuk tiap bulannya terhadap debit pompa aktual yang telah dikalikan dengan jumlah jam kerja. 5. Melakukan perhitungan jumlah jam kerja terhadap debit pompa Jam kerja pompa dapat ditentukan dengan mengetahui debit pompa dan debit air yang harus dikeluarkan 6. Menghitung dimensi sump Sump digunakan sebagai media penampungan debit total yang belum terpompakan keluar tambang. Kapasitas sump pada tahun 2017 dihitung

Universitas Sriwijaya

32

berdasarkan jumlah total debit air tebesar tiap bulannya yang masuk ke tambang. Dimensi sump dihitung berdasarkan selisih terbesar antara debit total air yang masuk kedalam tambang dengan debit pemompaan dalam variasi waktu 1-24 jam. Selanjutnya untuk mencari panjang tiap sisi sump digunakan rumus trapesium. 7. Menghitung dimensi saluran terbuka Saluran tambang merupakan salah satu sarana pengaliran air, dalam kasus ini saluran tambang menghubungkan antara mulut outlet pipa menuju kolam pengendapan lumpur. Dalam merencanakan saluran tambang pada umumnya penampang saluran berbentuk trapesium karena lebih efisien dan lebih mudah dalam pembuatannya serta dapat menampung debit air yang begitu besar. Penentuan dimensi penampang saluran ini menggunakan rumus Manning.

dimana : 23

3

= Debit aliran pada saluran (m /detik)

24 = Jari-jari hidrolik = 25 = Kemiringan dasar saluran (%) 23 = Keliling basah A = Luas penampang n = Koefisien manning (tabel 2.8) 8. Menghitung dimensi kolam pengendapan lumpur Kolam pengendapan lumpur bertujuan untuk menampung air dari tambang yang mengandung material lumpur sebelum dialirkan menuju sungai. Hal ini dilakukan agar partikel-partikel halus yang terkandung didalam air mengalami pengendapan terlebih dahulu sebelum dialirkan ke sungai. Penentuan dimensi kolam pengendapan lumpur berdasarkan debit air yang masuk kedalam KPL , spesifikasi alat untuk pengurasan, dan lahan yang tersedia. a) Bentuk Kolam Pengendapan Bentuk Kolam Pengendapan Lumpur yang ada di KPL Taman adalah. Dimana mempunyai empat zona penting yang dibentuk karena untuk proses pengendapan material padatan (solid paticle). Empat zona tersebut adalah sebagai berikut :

Universitas Sriwijaya

33

23

Zona masukan (inlet), tempat dimana air lumpur masuk ke dalam kolam pengendapan yang berasal dari sump dan saluran terbuka.

24 Zona pengendapan, tempat dimana partikel padatan (solid) akan mengendap. 25 Zona endapan lumpur, tempat dimana partikel padatan dalam cairan ( lumpur) mengalami pengendapan (terpisah dari cairan) dan terkumpul di dasar kolam pengendapan. 26

Zona keluaran (outlet), tempat keluarnya buangan cairan yang jernih. (Huisman L., 1977) b) Ukuran Kolam Pengendapan

Luas kolam pengendapan dapat dihitung dengan menggunakan rumus : 23 = Q total/v……………………………………..(3.10)

Keterangan : 2

A= Luas kolam pengendapan (m ) Q total = Debit air yang masuk kolam pengendapan (m 3/detik) v

= Kecepatan pengendapan (m/detik) Kecepatan pengendapan dapat dihitung dengan menggunakan rumus

“Stokes” dan hukum “Newton”. Hukum “Stokes” berlaku bila padatanya kurang dari 40%, sedangkan bila persen padatan lebih dari 40% berlaku hukum “Newton” Hukum Stokes 23

2  g  D  p  a…………………………

18

.........................…….(3.11) Keterangan : 23

= kecepatan pengendapan partikel (m/detik) 2

g= percepatan gravitasi (m/detik ) p

= berat jenis partikel padatan

a

= berat jenis air (kg/m )

23

= kekentalan dinamik air (kg/mdetik)

3

D= diameter partikel padatan (m)

Universitas Sriwijaya

34 Hukum Newton 23

 4xgxD xp  a

0,5



3

 xFgxa

………………………........................….(3.12) Keterangan : 23

= kecepatan pengendapan partikel (m/detik) 2

g= percepatan gravitasi (m/detik ) p a

= berat jenis partikel padatan = berat jenis air (kg/m3)

D Fg

= diameter partikel padatan (m) = nilai koefisien tahanan Sedangkan untuk menentukan dimensi dari kolam pengendapan, seperti

panjang, lebar dan ke dalaman ditentukan dengan melihat spesifikasi alat yang digunakan untuk merawat kolam pengendapan tersebut. c) Perhitungan Prosentase Pengendapan Perhitungan Prosentase pengendapan ini bertujuan untuk mengetahui apakah kolam pengendapan yang akan dibuat dapat berfungsi untuk mengendapkan partikel padatan yang terkandung dalam air limpasan tambang. Aliran air pada kolam pengendapan digambarkan seperti pada gambar 3.6. Waktu yang dibutuhkan oleh partikel untuk mengendap dengan kecepatan (v m/s) sejauh (h) adalah: tv = h/v (detik).......................................................................................(3.13) Keterangan: tv

= waktu pengendapan partikel (menit)

23

= kecepatan pengendapan partikel (m/detik)

h = Kedalaman Saluran (m) jika:

vh 

Q

total

……………………………............................................ …(3.14)

A Keterangan : Vh

= kecepatan mendatar partikel (m/detik)

Qtotal

= Debit aliran yang masuk ke kolam pengendapan ( m /detik)

3

Universitas Sriwijaya

35

waktu yang dibutuhkan air keluar

23

2

= Luas permukaan saluran (m ) Waktu yang dibutuhkan partikel untuk keluar dari kolam pengendapan

dengan kecepatan vh adalah : th = P/vh (detik)……………………...........................................….(3.15) Keterangan : P

= Panjang kolam pengendapan Dalam proses pengendapan ini partikel mampu mengendap dengan baik

jika tv tidak lebih besar dari th. Sebab, jika waktu yang diperlukan untuk mengendap lebih kecil dari waktu yang diperlukan untuk mengalir ke luar kolam atau dengan kata lain proses pengendapan lebih cepat dari aliran air maka proses pengendapan dapat terjadi. Prosentase pengendapan, yaitu :

=

waktu yang dibutuhkan air keluar  waktu pengendapan

x100% ……..(3.17)

Dari perumusan di atas, dapat disimpulkan bahwa semakin besar ukuran partikel maka semakin cepat proses pengendapan serta semakin besar pula prosentase partikel yang berhasil diendapkan. 3.3.4. Analisis dan Pembahasan Data yang diperoleh selanjutnya dilakukan analisis dari beberapa metode perhitungan terhadap seluruh sistem penirisan tambang sebagai evaluasi meliputi dimensi saluran terbuka, analisis jumlah pompa dan ukuran pipa, kolam

pengendapan lumpur, serta saluran terbuka. Jika ada ditemukannya permasalahanpermasalahan mengenai akibat ketidaktercapaian pemompaan maka permasalahan tersebut bisa ditentukan dan diambil langkah-langkah perbaikan. 3.3.5. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan didapatkan dari hasil analisis dan pembahasan. Kesimpulan dibuat menurut rumusan masalah yang ada dalam penelitian. Kesimpulan yang ada harus dalam ruang lingkup pembatasan masalah. Dari keseluruhan proses penelitian diatas, dibuat laporan akhir penelitian berupa skripsi yang disusun secara sistematis. Tahapan proses pembuatan skripsi dari metode penelitian diatas dapat dilihat pada gambar 3.2. dibawah ini :

Universitas Sriwijaya

36

23 2.

Apakah dimensi sump saat ini mampu menampung debit yang masuk?

23

Bagaimana rencana dimensi sump optimal untuk menunjang produksi pada tahun 2017?

24

Berapa jumlah pompa yang dgunakan, apakah sudah optimal? Bagaimana dimensi saluran tambang?

25 26

Identifikasi dan

23

Mengetahui debit air yang masuk dan keluar di pit Taman

24

Mengkaji dimensi sump saat ini apakah mampu menampung debit yang masuk

25

merencanakan dimensi sump optimal untuk menunjang produksi pada tahun 2017

26

Mengkaji jumlah pompa yang optimal untuk mengeluarkan air dari sump. Mengkaji dimensi saluran tambang

perumusan masalah

27

Bagaimana dimensi Kolam Pengendapan Lumpur (KPL)?

INPUT 1. Studi Literatur 2. Pengamatan Lapangan 23

OUTPUT

INPUT Berapa debit air yang masuk dan keluar di pit Taman?

28

Penetapan asumsi dalam pemecahan masalah

Pengumpulan Data

Mengkaji dimensi Kolam Pengendapan Lumpur (KPL)

OUTPUT Mengetahui data aktual dan kondisi penyaliran tambang pit taman serta bisa mengkaji sistem penyaliran yang lebih baik dan optimal sehingga dapat menunjang operasi pada pit taman

Data Primer :

Data Sekunder :

23 Debit air Masuk dan keluar

23 Peta Rencana Operasi pit taman

24 Data Dimensi sump

24 Lokasi Kesampaian Daerah

25 Data Dimensi Saluran Terbuka

25 Data Curah Hujan

26 Debit Aktual pemompaan

26 Peta Catchment Area

5. Jumlah Pompa 6. (jumlah,pjg,lbr,tinggi elevasi

Pengamatan & Pengambilan data

dan dimeter Pipa)

27 Kurva Efisiensi Pompa 28 Spesifikasi Pompa

29 Data dimensi sump

23 Data Dimensi KPL

30 Data Dimensi KPL

24 Perencanaan sump

31 Suhu rata rata pit Taman 32 Data Debit Air Tanah

Pengolahan data

Tahapan : 23 Melakukan perhitungan curah hujan dan intensitas curah hujan 24 Melakukan perhitungan debit air total

25 Melakukan perhitungan head pompa,debit pompa,jam kerja pompa serta kebutuhan pompa

26 Menghitung dimensi sump yang optimal Analisis dan Pembahasan YA, sistem penyaliran di pit taman sudah berjalan dengan baik

27 Menghitung dimensi saluran tambang 28 Menghitung dimensi kolam pengendapan (KPL)

Kesimpulan & Saran

TIDAK,dilakukan pengkajian dan perhitungan sistem penyaliran yang optimal untuk pit taman

Gambar 3.2 Diagram Alir Penulisan

Universitas Sriwijaya

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam pengkajian sistem penyaliran yang diterapkan di bukaan tambang perlu dilakukan peninjauan dengan memperhatikan kemajuan tambang yang direncanakan, daerah tangkapan hujan, curah hujan, intensitas hujan, kondisi daerah di sekitar bukaan tambang, koefisien limpasan, debit limpasan, spesifikasi pompa yang digunakan, serta dimensi dan lokasi dari sistem penyaliran yang sudah ada, nantinya dapat digunakan untuk mengkaji sistem penyaliran tambang, agar sistem penyaliran tambang yang ada dapat berfungsi efektif. Kriteria dari kondisi penyaliran yang baik adalah debit air yang masuk ke front penambangan tidak lebih banyak dari debit air yang keluar dari front penambangan. Pada pembahasan dibawah ini merupakan analisis perencanaan penyaliran tambang sebagai kajian terhadap kondisi penyaliran yang telah ada di front penambangan pit Taman Tambang Air Laya PT. Bukit Asam (Persero) Tbk. Pada penelitian ini dilakukan kajian teknis tentang sistem penyaliran yang ada saat ini yang nantinya akan ada evaluasi dari data Aktual sekarang dan juga akan dilakukan perencanaan sistem penyaliran di pit taman menurut data rencana 2017 pada perusahan PT.Bukit asam, Tbk., jadi, akan dibahas dengan dua buah kondisi, yaitu kondisi aktual saat ini dan kondisi menurut data rencana pada tahun 2017. Sehingga akan dapat perbandingan antara aktual dan rencana 2017. 4.1 Sistem Penyaliran Tambang pada pit Taman Metode yang digunakan pada daerah pit taman adalah mine dewatering. Mine Dewatering itu adalah air limpasan yang masuk ketambang akan dikumpulkan ke dalam suatu sumuran yang disebut dengan sump yang nantinya air yang dikumpulkan tersebut akan di pompakan ke kolam pengendapan lumpur yang ada di sekitar pit. Metode mine Dewatering pada pit taman menggunakan 2 buah pompa yaitu Pompa Multiflo 420E. Hasil buangan dari sump akan dialirkan menuju ke

37 Universitas Sriwijaya

38

Kolam Pengendapan Lumpur, menggunakan Pipa. Pipa yang digunakan yaitu pipa HDPE (high Density Poly Ethynyl) dengan ukuran pipa yang digunakan 250 mm dengan panjang 290m . 4.2 Kondisi Daerah Penelitian Daerah pit taman Tambang Air Laya ini merupakah pit yang baru dibuka pada tahun 2016 yang memiliki poduksi batubara yang besar. Pada daerah Taman saat ini memiliki 1 buah sump temporary (disebut sump A) yang besifat travelling Sump. Yang masih berpindah pindah berdasarkan daerah galian batubaranya. Sehingga desain sump belum maksimal dan apabila terjadi hujan sering terdapat genangan yang menggenangi front kerja. Debit Air limpasan yang masuk ke wilayah sump temporary ini dialirkan langsung menuju KPL Taman menggunkan Pipa. Selain sump A di daerah pit taman juga terdapat kolam penampung hujan (yang disebut sump B ) yang berada di sebelah timur dari front kerja. Debit air limpasan yang masuk ke sump sementara ini dialirkan menuju saluran ring kanal dan kemudian alirannya mengalir langsung ke KPL Taman. Dengan kondisi pada pit taman yang memiliki dua sumuran dimana satunya dianggap sumuran sementara yang hanya bersifat menampung air dari arah timur yang kemudian dialirkan ke ring kanal. Maka akan dilakukan pengkajian terhadap situasi yang ada dilapangan. 4.3 Perhitungan Debit Air Masuk Perhitungan debit yang masuk ke dalam area pertambangan merupakan akumulasi dari air limpasan daerah sekitar tambang dan debit air tanah. Air yang terakumulasi ini akan berkurang secara evaporasi dikarenakan suhu sehingga debit masuk total akan dikurangi dengan debit evaporasi yang terjadi pada suhu tertentu. Pada pembahasan ini, akan didapatkan data perhitungan debit air masuk yang aktual dan rencana 2017. 4.3.1. Perkiraan Curah Hujan dan Intensitas Hujan Data curah hujan didapat dari satuan kerja Rencana Operasi (Renops) yang dicatat setiap terjadinya hujan. Cuah hujan yang di pakai adalah selama 10 tahun terakhir mulai dari tahun 2007 sampai tahun 2017 (bulan februari). Data curah

Universitas Sriwijaya

39

hujan yang didapat harus memuat berbaagai data, yaitu data curah hujan bulanan, curah hujan harian maksimum, jam hujan, dan hari hujan (Lampiran A). Namun, data yang digunakan untuk penyaliran tambang periode berikutnya perlu diolah terlebih dahulu dengan prinsip statistic, sehingga tidak memungkinkan untuk menggunakan data curah hujan yang telah ada secara langsung. Metode yang digunakan untuk mendapatkan perkiraan curah hujan rencana tahun 2017 adalah metode analisa gumbel. Data curah hujan yang digunakan untuk membuat perkiraan curah hujan tahun 2017 yaitu 122 data yang meliputi dari data curah hujan bulanan mulai dari Januari 2007 sampai dengan bulan Februari 2017. Curah hujan maximum terjadi pada bulan Juli 2009 yaitu sebesar 332 mm/hari. Adapun rata – rata curah hujan 66,51 mm/hari dengan rata – rata curah hujan sebesar 44,12 jam dan 16 hari/bulan. Perhitungan instensitas dilakukan dengan menghitung rata – rata hujan perhari yaitu 66,51 mm/hari, dengan standart devisiasi 42,89 , Reduced mean (Yn) sebesar 0,56 , Reduced standart deviation (Sn) sebesar 1,22. Periode ulang yang dihitunga dalah selama 5 tahun sehingga nilai Reduced variate (Yt) adalah 1,4999. Metode yang digunakan dalam pengolahan data curah hujan adalah analisa Gumbel tipe satu dan pengolahan intensitas curah hujan dengan menggunakan analisa Mononobe. Berdasarkan perhitungan untuk curah hujan rencana periode ulang 5 tahun di Pit Taman Tambang Air Laya didapatkan nilai curah hujan harian sebesar 99,55 mm/hari ( Lampiran B ) dan intensitas curah hujan rencana adalah sebesar 17,54 mm/jam ( Lampiran C ). 4.3.2 Daerah Tangkapan Hujan 4.3.2.1 Daerah Tangkapan Hujan situasi sekarang Daerah Tangkapan Hujan (DTH) atau catchment area yang ada pada pit taman saat ini dibagi atas 4 buah DTH. Air dari catchmen area ini akan mengalir masuk kelokasi tambang dalam bentuk air limpasan,sehingga air yang masuk ke sump temporary,sump sementara,ring kanal dan Kolam Pengendapan lumpur memiliki daerah tangkapan hujan yang berbeda beda pula. Oleh karena itu luas catchment area dibagi menjadi 4 bagian. Secara garis besar pada daerah pit taman ini dibagi atas empat daerah tangkapan hujan (DTH). DTH 1 terletak di front penambangan yang terdapat

Universitas Sriwijaya

40

sump A dan langsung dipompakan ke KPL. DTH 2 terletak pada seberang jalan dari front yang memiliki kolam tampungan air limpasan sementara (disebut sump 23

yang kemudian di pompakan menuju saluran tambang. DTH 3 terletak pada

elevasi tertinggi dari catchment area sampai saluran tambang yang menuju ke KPL. DTH 4 terletak di daerah KPL Taman. Berdasarkan hasil pembacaan peta rencana penambangan pit Taman yang didapat dari Rencana operasi (renops), total luas catchment area pada pit taman 2

adalah DTH1 sebesar 21,69 hektar atau sebesar 216.900 m . DTH2 sebesar 19,38 2

hektar atau sebesar 193.800 m dan DTH3 sebesar 4,3 hektar atau sebesar 43.000 2

m . DTH 4 yang berada di KPL memiliki luas sebesar 2,85 Hektar atau 28.500 m (lampiran D)

2

4.3.2.2 Daerah Tangkapan Hujan rencana 2017 Daerah Tangkapan Hujan yang direncanakan untuk tahun 2017 didapatkan dari peta rencana operasi 2017 yang didapat dari satuan kerja Rencana Operasi (renops). Dimana luas catchment area nya lebih besar dibandingkan situasi saat ini. Cathment area rencana ini juga terbagi atas 4 DTH. Dimana DTH 1 yang 2

terletak di front kerja memiliki luas sebesar 27,45 hektar atau 274.500 m . Pada DTH 1 ini terdapat sump A sebagai sump utama yang bersifat travelling sump yang air pemompaan langsung menuju KPL. DTH 2 rencana berada sama seperti aktual saat ini dimana luas dari DTH 2 2

rencana ini sebesar 21,83 hektar atau 218.300 m . Pada DTH 2 ini juga sump B Berada dimana air yang masuk di sump B dipompakan menuju ring kanal rencana. Kemudian DTH 3 yang terletak sebelah selatan dari front kerja saat ini yang 2

memiliki luas DTH rencana sebesar 7,55 Hektar atau 75.500 m . Dimana pada DTH 3 terdapat ring kanal rencana yang letaknya sama seperti ring kanal saat ini. DTH 4 pada rencana juga berada di daerah KPL yang memiliki luas sebesar 4,86 2

hektar atau 48.600 m . (lampiran D) 4.3.3 Perhitungan Debit Air Limpasan Debit air total yang masuk ke dalam tambang merupakan akumulasi dari air limpasan sekitar sesuai dengan daerah atau topografi daerah yang mengarah ke dalam pit atau sump. Pada pit taman yang memiliki 4 DTH, oleh karena itu debit air limpasan yang dihitung juga per DTH.

Universitas Sriwijaya

41

Jenis lahan limpasan adalah lahan terbuka daerah tambang dengan koefisien limpasannya 0,6 (Tabel 2.6). Dengan menggunakan persamaan rasional dimana satu hari diasumsikan hanya terjadi hujan selama 2,76 jam ( lampiran C). 4.3.3.1 Debit air limpasan Sekarang Maka didapatkan jumlah debit air limpasan per jam yang masuk kedalam tambang pit Taman untuk situasi saat ini adalah sebesar : (Lampiran F). 3

5888

DTH 1 sebesar 6300,13 m /hari

5889

DTH 2 sebesar 5629,16 m /hari

5890

DTH 3 sebesar 1248,99 m /hari

5891

DTH 4 sebesar 827,82 m /hari

3 3

3

4.3.3.2 Debit air limpasan Rencana 2017 Sedangkan menurut situasi Rencana 2017 didapatkan jumlah debit air limpasan perjam yang masuk kedalam tambang adalah sebesar : (lampiran G) 3

0

DTH 1 sebesar 7973,19 m /hari

1

DTH 2 sebesar 6340,79 m /hari

2

DTH 3 sebesar 2192,99 m /hari

3

DTH 4 sebesar 1411,65 m /hari

3

3

3

4.3.4 Perhitungan Debit Air Tanah 3

Debit air tanah diasumsikan sebesar 0,001 m /detik sesuai dengan perhitungan data geoteknik hidrologi.Maka, selama satu jam terjadi penambahan 3

3

debit air sebesar 3,6 m /jam dan 86,4 m /hari (Lampiran F). Nilai debit air tanah antara aktual dan rencana 2017 diasumsikan sama besar. 4.3.5 Perhitungan Debit Evaporasi Debit evaporasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus Dalton, dengan mempertimbangkan curah hujan rata-rata tahunan dan suhu rata-rata pada 0

daerah penambangan. Suhu rata – rata yang terdapat di pit Taman adalah 27 dan tekanan uap air jenuh sebesar 23,7 mmHg serta kecepatan angin di lokasi tambang yaitu 1,67 m/s , sehingga berdasarkan perhitungan yang dilakukan pada (Lampiran F) diperoleh data persentase air yang mengalami penguapan sebesar 0,55%. Dimana persentase air yang mengalami penguapan antara aktual saat ini dan rencana 2017 diasumsikan sama.

Universitas Sriwijaya

42

4.3.5.1 Evaporasi menurut Data aktual Sekarang Hal ini berarti dengan luasan wilayah saat ini yang mengalami penguapan per DTH sebagai berikut: 2

2

2

2

0

DTH 1 dengan luas 216.900 m hanya menguap sebesar 1192,95 m

1

DTH 2 dengan luas 193.800 m hanya menguap sebesar 1065,9 m

2

DTH 3 dengan luas 43.000 m hanya menguap sebesar 236,5 m

3

DTH 2 dengan luas 28.500 m hanya menguap sebesar 156,75 m

2 2

Maka luas total wilayah penguapan adalah 2652,1 m

2 2

2 -3

Jika evaporasi air permukaan bebas adalah 0,097 x 10 m/jam, maka air akan berkurang sebesar : 3

3

0

DTH 1 Sebesar 0,12 m /jam atau 2,88 m /hari

1

DTH 2 sebesar 0,10 m /jam atau 2,4 m /hari

2

DTH 3 sebesar 0,02 m /jam atau 0,48 m /hari

3

DTH 4 sebesar 0,015 m /jam atau 0,36 m /hari

3

3

3

3

3

3

3

Maka debit Evaporasi Total (ET) adalah 0,255 m /jam atau 6,12 3

m /hari 4.3.5.2 Evaporasi menurut Data rencana 2017 Luas wilayah rencana yang mengalami penguapan per DTH rencana yaitu sebesar : 2

2

5888

DTH 1 dengan luas 274.500 m hanya menguap sebesar 1509,75 m

5889

DTH 2 dengan luas 218.300 m hanya menguap sebesar 1200,65 m

5890

DTH 3 dengan luas 75.500m hanya menguap sebesar 415,25 m

5891

DTH 2 dengan luas 48.600m hanya menguap sebesar 267,3 m

2

2 2

Maka luas total wilayah penguapan adalah 3392,95 m

2

2

2 -3

Jika evaporasi air permukaan bebas adalah 0,097 x 10 m/jam, maka air akan berkurang sebesar : 3

3

0 DTH

1 Sebesar 0,15 m /jam atau 3,6 m /hari

1 DTH

2 sebesar 0,12 m /jam atau 2,88 m /hari

2 DTH

3 sebesar 0,04 m /jam atau 0,96 m /hari

3 DTH

4 sebesar 0,03 m /jam atau 0,72 m /hari

3

3

3

3

3

3

3

3

Maka debit Evaporasi Total (ET) adalah 0,34 m /jam atau 8,16 m /hari

Universitas Sriwijaya

2

43

4.3.6 Perhitungan Total Debit Air Total debit air yang masuk ke sump pit Taman merupakan penjumlahan debit air limpasan dengan debit air tanah kemudian mengalami pengurangan akibat terjadinya evaporasi. 4.3.6.1 Total Debit Air menurut situasi sekarang Diperoleh total debit air aktual saat ini yang masuk ke sump pit Taman yang dihitung per DTH ( Lampiran F) sebagai berikut: 3

0

DTH 1 sebesar 6383,65 m /hari

1

DTH 2 sebesar 5713,16 m /hari

2

DTH 3 sebesar 1334,91 m /hari

3

DTH 4 sebesar 913,86 m /hari

3

3

3

3

Maka Total seluruh daerah tangkapan hujan adalah 14345,58 m /hari Jika diasumsikan satu bulan terjadi hujan selama 16 hari maka total debit air aktual saat ini yang masuk ke dalam sump adalah ( Lampiran F ). 3

23 DTH

1 sebesar 102.138,39 m /bulan untuk sump A

24 DTH

2 sebesar 91.410,58 m /bulan untuk sump B

3

4.3.6.2 Total Debit Air Menurut Data rencana 2017 Untuk total debit air rencana tahun 2017 per DTH (lampiran G) adalah sebagai berikut: 23 DTH

3

1 sebesar 8056 m /hari 3

24

DTH 2 sebesar 6424,31 m /hari

25

DTH 3 sebesar 2278,43 m /hari

26

DTH 4 sebesar 1497,33 m /hari

3

3

Total debit air rencana 2017 yang masuk ke sump adalah : 23 DTH 24

3

1 sebesar 128.896 m /bulan untuk sump A 3

DTH 2 sebesar 102.788,96 m /bulan untuk sump B

Universitas Sriwijaya

44

Tabel 4.1. Perbandingan luas Daerah Tangkapan Hujan, debit air total sekarang dan rencana 2017 2

LUAS AREA (m )

3

DEBIT AIR TOTAL (m /hari)

AREA SEKARANG

RENCANA 2017

SEKARANG

RENCANA 2017

DTH 1 DTH 2

216.900 193.800

274.500 218.300

6383,65 5713,16

8056 6424,31

DTH 3

43.000

75.500

1334,91

2278,43

DTH 4(KPL)

28.500

48.600

913,86

1497,33

4.4

Perhitungan Debit Keluar

Perhitungan debit keluar dapat didapatkan sesuai dengan perhitungan kapasitas pompa sesuai dengan total head pompa dan debit pompa aktual serta perhitungan pompa optimal yang selayaknya didapatkan saat menggunakan pompa dengan kapasitas optimal. 4.4.1 Perhitungan Head Total dan kapasitas Pompa 4.4.1.1 Menurut situasi Sekarang Kebutuhan pompa pada areal penambangan diperoleh dengan mengetahui terlebih dahulu head total dari pompa, diketahui lokasi tambang pit Taman memiliki ketersediaan 2 jenis pompa yaitu pompa Multiflo 420E dimana masingmasing pompa memiliki kapasitas debit pemompaan maksimum yaitu 350 L/detik (Lampiran H). Pompa 1 terletak di sump A yang berada di front kerja,sedangkan pompa 2 terletak di sump B di sebelah timur front kerja. Berdasarkan peta penambangan pit Taman Februari 2017, pompa 1 (WP 5888berada di elevasi 25 mdpl, dan lokasi Kolam Pengendapan Lumpur di elevasi +58 mdpl dimana pipa yang digunakan yaitu pipa HDPE dengan diameter 315 mm dan panjang 290 meter. Sedangkan pompa 2 (WP 531) berada di elevasi 28 mdpl, dan ring kanal di elevasi +68 mdpl dimana pipa yang digunakan yaitu pipa HDPE dengan diameter 315 mm dan panjang 290 meter. Sistem pemompaan pit Taman, air yang terkumpul di sump A akan di pompakan langsung keluar menuju Kolam Pengendapan Lumpur, sedangkan sump B akan di pompakan langsung

Universitas Sriwijaya

45

keluar menuju ring kanal dan air tersebut akan mengalir menuju kolam pengendapan lumpur. Perhitungan head total pompa bertujuan untuk menentukan kapasitas debit pompa. Adapun debit pompa 1 dengan total head sebesar 79,5 m adalah sebesar 3

3

0,32 m /detik atau 1152 m /jam. Untuk debit pompa 2 dengan total head sebesar 3

3

86,5 m adalah sebesar 0,300 m /detik atau 1080 m /jam. Debit aktual pompa 3

3

setelah dihitung hanya sebesar 0,158 m /detik atau 568,8 m /jam. (Lampiran I) 4.4.1.2 Menurut Situasi Rencana 2017 Berdasarkan peta penambangan pit Taman rencana 2017, pompa 1 (WP 23

berada di elevasi -13 mdpl, dan lokasi Kolam Pengendapan Lumpur di

elevasi +58 mdpl dimana pipa yang digunakan yaitu pipa HDPE dengan diameter 315 mm dan panjang 290 meter. Sedangkan pompa 2 (WP 531) berada di elevasi 13 mdpl, dan ring kanal di elevasi +58 mdpl dimana pipa yang digunakan yaitu pipa HDPE dengan diameter 315 mm dan panjang 290 meter. Perhitungan head total pompa bertujuan untuk menentukan kapasitas debit pompa. Adapun debit pompa 1 dengan total head sebesar 122,53 m adalah sebesar 3

3

0,23 m /detik atau 828 m /jam. Dan untuk debit pompa 2 dengan total head 3

3

sebesar 122,53 m adalah sebesar 0,23 m /detik atau 828 m /jam.(lampiran J) 4.4.2 Perhitungan Jumlah Pompa 4.4.2.1 Menurut situasi Sekarang Jumlah pompa yang dibutuhkan untuk mengeluarkan air yang masuk ke tambang pit Taman digunakan debit air total yang masuk ke tambang dibagi dengan kapasitas pompa yang dapat dicapai pompa. Adapun jumlah pompa yang diperlukan antara lain : (Lampiran I) 23

Pompa 1 WP 378 ( berada di sump A) 23

Jumlah pompa dengan jam kerja aktual 15 jam dan kapasitas pompa yang 3

dapat dicapai sebesar 1152 m /jam adalah 1 unit 24

Jumlah Pompa dengan jam kerja aktual 15 jam dan kapasitas aktual pompa 3

di perusahaan 568,8 m /jam adalah 1 Unit. 24

Pompa 2 WP 531 ( berada di sump B) 23

Jumlah pompa dengan jam kerja aktual 4 jam dan kapasitas pompa yang 3

dapat dicapai sebesar 1080 m /jam Adalah 2 Unit.

Universitas Sriwijaya

46

23

Jumlah Pompa dengan jam kerja aktual 4 jam dan kapasitas aktual pompa 3

di perusahaan 568,8 m /jam adalah 3 Unit. 4.4.2.2 Menurut Situasi Rencana 2017 Menurut rencana 2017 menggunakan dua buah asumsi. Asumsi pertama menggunakan spesifikasi pompa dengan RPM 1300 dan asumsi kedua menggunakn RPM 1400 untuk mendapatkan rencana pompa optimum yang baik untuk digunakan. Maka didapatkan jumlah pompa yang diperlukan antara lain : (Lampiran J) 5888 Dengan RPM 1300 5888

Pompa 1 WP 378 ( berada di sump A)

Jumlah pompa dengan jam kerja aktual 15 jam dan kapasitas pompa yang 3

dapat dicapai sebesar 540 m /jam adalah 1 unit. 0

Pompa 2 WP 531 ( berada di sump B) Jumlah pompa dengan jam kerja aktual 4 jam dan kapasitas pompa yang 3

dapat dicapai sebesar 540 m /jam adalah 3 Unit. 2) Dengan RPM 1400 0 Pompa 1 WP 378

( berada di sump A)

Jumlah pompa dengan jam kerja aktual 15 jam dan kapasitas pompa yang 3

dapat dicapai sebesar 828 m /jam adalah 1 Unit. 0

Pompa 2 WP 531 ( berada di sump B) Jumlah pompa dengan jam kerja aktual 4 jam dan kapasitas pompa yang 3

dapat dicapai sebesar 828 m /jam adalah 1 Unit. 4.4.3 Perhitungan Jumlah Jam Kerja Pompa 4.4.3.1 Menurut situasi Sekarang Optimalisasi debit keluar dari sump dapat dihitung dari jumlah pompa, debit pompa, dan jam kerja pompa dalam sehari. Adapun perhitungan jumlah jam kerja dihitung berdasarkan debit pompa aktual dan jumlah pompa aktual yang ada. Maka, jumlah jam kerja pompa sebagai berikut: (Lampiran I) 1) Pompa 1 WP 378 di sump A

= 12 jam/hari

Jika debit pompa aktual masih sebesar 568,8 m3/hari dan jumlah pompa sebanyak 1 pompa (tidak ada penambahan pompa), maka jam kerja pompa bisa dikurang menjadi 12 jam/hari.

Universitas Sriwijaya

47

2) Pompa 2 WP 531 di sump B

= 11 jam/hari

Jika debit pompa aktual masih sebesar 568,8 m3/hari dan jumlah pompa sebanyak 1 pompa (tidak ada penambahan pompa), maka jam kerja pompa Harus ditambah menjadi 11 jam/hari. 4.4.3.2 Menurut rencana 2017 Adapun jumlah jam kerja yang didapat berdasarkan debit pompa rencana dan jumlah pompa rencana yang ada adalah sebagai berikut: (Lampiran J) 1. Dengan RPM 1300 a) Pompa 1 WP 378 di sump A

= 15 jam/hari

Jika debit pompa rencana masih sebesar 540 m3/hari dan jumlah pompa sebanyak 1 pompa (tidak ada penambahan pompa) dengan RPM 1300, maka jam kerja pompa WP 378 harus ditambah menjadi 15 jam/hari. b) Pompa 2 WP 531 di sump B

= 12 jam/hari

Jika debit pompa rencana sebesar 540 m3/hari dan jumlah pompa sebanyak 1 pompa (tidak ada penambahan pompa) dengan RPM 1300, maka jam kerja pompa WP 531 harus ditambah menjadi 12 jam/hari. 2. Dengan RPM 1400 a) Pompa 1 WP 378 di sump A

= 10 jam/hari

Jika debit pompa rencana sebesar 828 m3/hari dan jumlah pompa sebanyak 1 pompa dengan RPM 1400, maka jam kerja pompa bisa dikurang menjadi 10 jam/hari. b) Pompa 2 WP 531 di sump B

= 8 jam/hari

Jika debit pompa rencana sebesar 828 m3/hari dan jumlah pompa sebanyak 1 pompa (tidak ada penambahan pompa) dengan RPM 1400, maka jam kerja pompa Harus ditambah menjadi 8 jam/hari.

Universitas Sriwijaya

48

Tabel 4.2. Perbandingan jumlah pompa,dan jam kerja pompa sekarang dan rencana 2017 JUMLAH POMPA POMPA

JAM KERJA POMPA ( jam/hari)

RENCANA 2017

SEKARANG AKTUAL

RENCANA

RPM 1300

RPM 1400

1 unit 1 unit

1 unit 3 unit

1 unit 3 unit

1 unit 1 unit

WP 378 WP 531

RENCANA 2017

SEKARANG AKTUAL

RENCANA

RPM 1300

RPM 1400

12 11

15 12

10 8

15 4

Tabel 4.3. Perbandingan debit air yang masuk dan yang keluar sekarang dan rencana 2017 DEBIT AIR YANG MASUK 3

(m /bulan) SUMURAN

DEBIT AIR YANG KELUAR 3 (m /bulan)

RENCANA SEKARANG

RENCANA 2017 SEKARANG

2017

RPM 1300

RPM 1400

SUMP A (DTH1) SUMP B (DTH2)

102.138,39

128.896

136.512

69.120

172.800

91.410,58

102.788,96

69.120

18.432

172.800

4.5 Sump

Gambar 4.1 Sump A

Universitas Sriwijaya

49

Sump berfungsi sebagai penampungan air sekitar daerah limpasan dan kemudian dipompakan menuju saluran tambang untuk dibawa ke kolam pengendapan lumpur. Sump yang ada di pit taman dibagi menjadi sump A dan sump B. Kapasitas sump penambangan didapatkan dengan cara menghitung selisih antara debit air yang masuk dalam satu hari dengan debit pompa yang ada.

Gambar 4.2 sump B 4.5.1 Dimensi Sump menurut Situasi Sekarang Kapasitas sump dihitung dengaan selisih debit air yang masuk dan debit pompa optimal yang seharusnya terjadi sebelum adanya pengurangan performa. 23

Sump A

Selisih terbesar terjadi dalam rentang waktu 5 jam yaitu sebesar 5922,70 m

3

(Lampiran K). Selisih terbesar ini menjadi patokan dalam perhitungan diimensi sump yaitu sebesar : a. Panjang permukaan sumuran b. Lebar permukaan sumuran

= 43 m = 43 m

c. Panjang dasar sumuran

= 35 m

d. Lebar dasar sumuran

= 35 m

e. Kedalaman

= 4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump A dengan dimensi di atas adalah : 23 = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman = { 43 m x 43 m) + (35 m x 35 m)} x ½ 4

Universitas Sriwijaya

50

3

= 6148 m

3

Jadi volume sump A yang akan direncanakan di pit Taman adalah 6148 m dalam 1 hari. Sump B

5888

Selisih terbesar terjadi dalam rentang waktu 1 jam yaitu sebesar 2748,54 m

3

(Lampiran K). Selisih terbesar ini menjadi patokan dalam perhitungan diimensi sump yaitu sebesar : a. Panjang permukaan sumuran

= 30 m

b. Lebar permukaan sumuran

= 30 m

c. Panjang dasar sumuran

= 22 m

d. Lebar dasar sumuran

= 22 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump B dengan dimensi di atas adalah : 0 = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman 0 { 30 m x 30 m) + (22 m x 22 m)} x ½ 4 1

2768 m

3 3

Jadi volume sump B yang akan direncanakan di pit Taman adalah 2768 m dalam 1 hari 4.5.2 Dimensi Sump menurut Data Rencana tahun 2017 0 Asumsi menggunakan RPM 1300 0

Sump A Selisih terbesar terjadi dalam rentang waktu 7 jam yaitu sebesar 7117,51 3

m (Lampiran L). Selisih terbesar ini menjadi patokan dalam perhitungan diimensi sump yaitu sebesar : a. Panjang permukaan sumuran b. Lebar permukaan sumuran

= 46 m = 46 m

c. Panjang dasar sumuran

= 38 m

d. Lebar dasar sumuran

= 38 m

e. Kedalaman

= 4m

Universitas Sriwijaya

51

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump A dengan dimensi di atas adalah : 0 = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman 0 { 46 m x 46 m) + (38 m x 38 m)} x ½ 4 1 7120

3

m

Jadi volume sump A yang akan direncanakan di pit Taman Untuk tahun 2017 3

adalah 7120 m dalam 1 hari Sump B Selisih terbesar terjadi dalam rentang waktu 3 jam yaitu sebesar 2903,87 m3 (Lampiran L). Selisih terbesar ini menjadi patokan dalam perhitungan diimensi sump yaitu sebesar : a. Panjang permukaan sumuran = 31 m b. Lebar permukaan sumuran

= 31 m

c. Panjang dasar sumuran

= 23 m

d. Lebar dasar sumuran

= 23 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump B dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 31 m x 31 m) + (23 m x 23 m)} x ½ 4 2980 m

3 3

Jadi volume sump B yang akan direncanakan di pit Taman adalah 2980 m dalam 1 hari Asumsi menggunakan RPM 1400 Sump A Selisih terbesar terjadi dalam rentang waktu 4 jam yaitu sebesar 5724,80 3

m (Lampiran L). Selisih terbesar ini menjadi patokan dalam perhitungan diimensi sump yaitu sebesar : a. Panjang permukaan sumuran b. Lebar permukaan sumuran

= 42 m = 42 m

c. Panjang dasar sumuran

= 34 m

Universitas Sriwijaya

52 d. Lebar dasar sumuran

= 34 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump A dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 42 m x 42 m) + (34 m x 34 m)} x ½ 4 5840 m

3

Jadi volume sump A yang akan direncanakan di pit Taman adalah 5840 3

m dalam 1 hari Sump B Selisih terbesar terjadi dalam rentang waktu 32 jam yaitu sebesar 4046,29 m3 (Lampiran L). Selisih terbesar ini menjadi patokan dalam perhitungan diimensi sump yaitu sebesar : a. Panjang permukaan sumuran = 36 m b. Lebar permukaan sumuran

= 36 m

c. Panjang dasar sumuran

= 28 m

d. Lebar dasar sumuran

= 28 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump B dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 36 m x 36 m) + (28 m x 28 m)} x ½ 4 4160 m

3 3

Jadi volume sump B yang akan direncanakan di pit Taman adalah 4160 m dalam 1 hari

Universitas Sriwijaya

53

Tabel 4.4. Perbandingan dimensi sump sekarang dan rencana 2017 DIMENSI SUMP A (meter) SEKARANG

DIMENSI SUMP B (meter)

RENCANA 2017

SEKARANG

RENCANA 2017

DIMENSI AKTUA L

Panjang permukaan Lebar permukaan Panjang

RENCA NA

RPM 1300

RPM 1400

AKTUA L

30

43

46

42

78

22

43

46

42

22

35

38

14

35

4

4

RENCAN A

RPM 1300

RPM 1400

30

31

36

59

30

31

36

34

68

22

23

28

38

34

49

22

23

28

4

4

5

4

4

4

dasar Lebar dasar Kedalaman

4.5.3 Perhitungan Lama Hujan yang dapat Ditampung Kapasitas Sump 1. Menurut situasi Sekarang 3

Sump A memiliki kapasitas maksimum sebesar 1.936 m . Jika diasumsikan pompa mati, maka sump hanya dapat menampung air masuk selama 7 Jam saja. 3

Sedangkan sump B memiliki kapasitas maksimum sebesar 19.835 m . jika diasumsikan pompa mati, maka sump dapat menampung air masuk selama 3 hari. (Lampiran K). Menurut Situasi Rencana 2017 Dari dua situasi rencana diatas menggunakan perbandingan RPM, dapat di analisa bahwa untuk mendapatkan waktu yang efektif lebih baik menggunakan RPM 1400, dimana cukup hanya menggunakan 1 buah pompa. 3

Sump A memiliki kapasitas maksimum sebesar 5.840 m (RPM 1400). Jika diasumsikan pompa mati, maka sump hanya dapat menampung air masuk selama 3

18 Jam saja. Sedangkan sump B memiliki kapasitas maksimum sebesar 4160 m . jika diasumsikan pompa mati, maka sump dapat menampung air masuk selama 16 Jam. (Lampiran L).

Universitas Sriwijaya

54

4.6 Perhitungan Dimensi Saluran Terbuka

Gambar 4.3 saluran Tambang ( ring kanal) Saluran tambang merupakan salah satu sarana pengaliran air. PT Bukit asam khususnya di pit taman memiliki saluran tambang yang berfungsi untuk mengalirkan air yang teah dipompakan dari sump B untuk dialirkan ke kolam pengendapan lumpur. 4.6.1 Menurut Situasi Sekarang Dalam menentukan dimensi saluran terbuka dilakukan dengan memperhitungkan debit air yang akan masuk ke saluran yaitu debit air dari pemompaan WP 531 dan debit air limpasan permukaan dari daerah di sekitar 3

saluran (DTH3). Debit yang masuk dari pompa adalah sebesar 0,300 m /detik, 3

debit saluran tambang sebesar 0,04 m /detik dan debit catchment sekitar 0,52 3

m /detik Berdasarkan perhitungan yang dilakukan pada Lampiran M, dimensi saluran terbuka yang ideal yaitu dengan panjang sisi luar saluran (a) 0,88 m, lebar dasar saluran (b) 0,76 m, lebar permukaan saluran (B) 1,64 m, dan kedalaman saluran (h) 0,76 m (Gambar 412).

Universitas Sriwijaya

55

1,64 m

0,66 m

0,88m

0,76 m

0,76 m Gambar 4.4 Dimensi Saluran Terbuka rencana sekarang Pit taman memiliki dimensi aktual yaitu panjang sisi luar saluran = 1,1 m, lebar dasar saluran 2,1 m, lebar permukaan = 3,8 m , dan kedalaman = 0,6 m. Hal ini bisa saja disebabkan oleh erosi dan sedimentsi yang diakibatkan lumpur mengendap. 4.6.2 Menurut Situasi Rencana 2017 Dalam menentukan dimensi saluran terbuka dilakukan dengan memperhitungkan debit air yang akan masuk ke saluran yaitu debit air dari pemompaan WP 531 dan debit air limpasan permukaan dari daerah di sekitar 3

saluran (DTH3). Debit yang masuk dari pompa adalah sebesar 0,230 m /detik, 3

debit saluran tambang sebesar 0,03 m /detik dan debit catchment sekitar 0,95 3

m /detik Berdasarkan perhitungan yang dilakukan pada Lampiran N, dimensi saluran terbuka untuk Rencana 2017 yang ideal yaitu dengan panjang sisi luar saluran (a) 0,99 m, lebar dasar saluran (b) 0,86 m, lebar permukaan saluran (B) 1,86 m, dan kedalaman saluran (h) 0,86 m (Gambar 412). 1,86 m

0,99 m

0,75 m

0,86 m

0,86 m Gambar 4.5 Dimensi Saluran Terbuka rencana 2017

Universitas Sriwijaya

56

Tabel 4.5. Perbandingan dimensi saluran sekarang dan rencana 2017 Dimensi Saluran ring kanal (meter) Dimensi saluran

SEKARANG RENCANA 2017 AKTUAL

RENCANA

Panjang sisi luar Lebar permukaan

1,1 3,8

0,88 1,64

0,99 1,86

Lebar dasar

2,1

0,76

0,86

kedalaman

0,6

0,76

0,86

4.7

Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur (Settling Pond)

Pembuatan kolam pengendapan lumpur bertujuan untuk menampung air dari tambang yang mengandung material (lumpur) sebelum di alirkan ke perairan umum (sungai). Hal ini dilakukan agar patikel-partikel material halus yang tersuspensi didalam air diendapkan terlebih dahulu sebelum dialirkan ke perairan umum, sehingga nantinya tercipta suatu penambangan yang berwawasan lingkungan.

Gambar 4.6 pengukuran dimensi Kolam Pengendapan Lumpur aktual

Universitas Sriwijaya

57

4.7.1 Menurut Situasi Sekarang Berdasarkan perhitungan yang dilakukan pada Lampiran O volume air yang 3

masuk ke kolam memiliki volume 27.959,04 m /hari. Sedangkan volume 3

maksimal dari kolam aktual hanya sebesar 16.477,1 m . Sehingga kolam pengendapan lumpur aktual pada tahun 2017 harus diperbesar sesuai dengan dimensi kolam pengendapan lumpur yang direncanakan. Maka dimensi kolam pengendapan lumpur yang akan direncanakan adalah dengan panjang 50 m, lebar 42 m dan kedalaman KPL 5 m. Waktu pengerukan yang dibutuhkan adalah setiap 194 hari. 4.7.2 Menurut Situasi Rencana 2017 Berdasarkan perhitungan yang dilakukan pada Lampiran O volume air 3

yang masuk ke kolam memiliki volume 26.032,32 m /hari. Sedangkan volume 3

maksimal dari kolam aktual hanya sebesar 16.477,1 m . Sehingga kolam pengendapan lumpur aktual pada tahun 2017 harus diperbesar sesuai dengan dimensi kolam pengendapan lumpur yang direncanakan. Maka dimensi kolam pengendapan lumpur yang akan direncanakan adalah dengan panjang 42 m, lebar 32 m dan kedalaman KPL 5 m. Waktu pengerukan yang dibutuhkan adalah setiap 105 hari. Tabel 4.6. Perbandingan dimensi KPL sekarang dan rencana 2017 SEKARANG (meter) DIMENSI

RENCANA AKTUAL

KPL

RENCANA

2017 (meter)

K. 1

K.2

K.3

K.4

Panjang Lebar

22 22

46,5 33

37,5 22,4

22,4 19,8

50 42

42 32

Kedalaman

5

5

5

5

5

5

Universitas Sriwijaya

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan

Berdasarkan uraian pada bab-bab sebelumnya maka dapat disimpulkan: Pada pit Taman Tambang Air Laya memiliki sumuran penampung air limpasan sebanyak 2 buah, dimana sump utama berada di daerah front kerja dan masih bersifat temporary mengikuti kemajuan tambang. Catchmen Area yang ada pada pit taman menurut situasi sekarang dibagi menjadi 4 buah Daerah Tangkapan Hujan (DTH). Begitupun dengan situasi Rencana 2017 juga memiliki 4 buah DTH. Dengan persentase catchment area sekarang dibanding dengan catchment area untuk rencana 2017 sudah mencapai 78%. Pada data aktual situasi sekarang didapatkan Debit air keluar pada sump B lebih sedikit dibandingkan dengan debit yang masuk sehingga perlu dilakukan penambahan pompa sebanyak 2 unit di sump B sehingga menjadi 3 unit dengan waktu kerja aktual sekarang 4 jam. Sedangkan untuk sump A tidak perlu adanya penambahan Alat karena sudah sesuai dengan debit air yang masuk. Pompa memerlukan waktu kerja selama 12 jam di sump A dan 11 jam di sump B untuk jumlah pompa yang ada dan dengan debit air aktual yang dapat dikeluarkan pompa pada saat sekarang. Perhitungan pompa untuk rencana tahun 2017 lebih baik jika menggunakan Spesifikasi Pompa dengan RPM 1400 dibandingkan 1300, karena hanya memerlukan 1 buah pompa saja untuk tiap tiap sump dengan jam kerja untuk pompa 1 sebanyak 10 jam perhari dan pompa 2 sebanyak 8 jam perhari. Dengan Menggunakan data situasi saat ini dan rencana 2017 Kapasitas sump belum maksimal menampung air yang ada sehingga perlu dilakukan perubahan umtuk sump A sebesar 42 m x 34 m x 4 m dan untuk sump B sebesar 36 m x 28 m x 4 m, dengan menggunakan RPM rencana 1400. jika pompa

58 Universitas Sriwijaya

59

diasumsikan mati maka sump hanya mampu menampung air untuk sump A selama 18 Jam dan untuk sump B selama 16 jam agar tidak keluar sump. 0

Saluran tambang saat ini hanya memiliki sudut 29 , sehingga dibutuhkan 0

pembuatan saluran dengan sudut kemiringan 45 . Untuk mendapatkan dimensi yang optimum maka lebih baik menggunakan perhitungan dari data rencana tahun 2017. Dimana didapatkan dimensi saluran tambang dengan sisi luar saluran (a) 0,99 m, lebar dasar saluran (b) 0,86 m, lebar permukaan saluran (B) 1,86 m, dan kedalaman saluran (h) 0,86 m. Menurut data situasi sekarang volume dimensi aktual Kolam Pengendapan 3

Lumpur saat ini sebesar 16.477,1 m . Sedangkan volume air yang masuk ke 3

Kolam adalah sebanyak 27.959,04 m /hari. Oleh Karena itu Dimensi Kolam Pengendapan Lumpur harus diperbesar guna menampung debit air yang masuk ke dalam Kolam Pengendapan Lumpur dengan 4 kali pengurasan yaitu sebesar 50 m x 42 m x 5 m. 5.2

Saran

Saran-saran yang dapat penulis berikan dalam skripsi ini adalah: Pada saat penggalian, sebaiknya perhatikan kemiringan lantai bukaan tambang sehingga air dapat mengalir dengan baik menuju sump agar tidak terjadi genangan air pada lantai bukaan tambang,kemudian agar proses pengaliran air ke Kolam Pengendapan Lumpur optimal maka harus dilakukan perawatan secara berkala terhadap pompa untuk menghindari kerusakan pada saat operasi dan terhadap saluran ring kanal untuk mencegah terjadinya pendangkalan akibat proses sedimentasi. Desain tambang dan kemajuan bukaan tambang pada pit taman sebaiknya lebih memprioritaskan untuk pembentukan dimensi main sump (A) yang optimal dengan cara melakukan penggalian disalah satu sisi yang akan diprioritaskan untuk menjadi main sump. Pembentukan dimensi Kolam Pengendapan Lumpur harus selaras dengan air maksimum yang akan masuk ke Kolam dengan memperhatikan volume lumpur yang masuk dari main sump dan juga dari faktor erosi pada aliran ring kanal sehingga dengan dimensi Kolam Pengendapan Lumpur yang optimal,waktu

Universitas Sriwijaya

60

pengurasan Kolam bisa lebih lama agar tidak terjadi lagi pengurasan lumpur tiap minggunya.

Universitas Sriwijaya

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Chih Ted Yang. (1996). “Sediment Transport :Theory and Practice” . New york: McGraw-Hill. Endrianto, M, dan Ramli, M . 2013. Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang Terbuka Batubara pada Pit Seam 11 Selatan PT Kitadin Tandung Mayang. Jurnal Geosains, vol 09,No.1 Gautama, R.S. 1999.Sistem Penyaliran Tambang, Institut Teknologi Bandung. Goerge Tchobanoglous. (1981) .“Wastewater Engineering : Collection and Pumping of Wastewater”. New York: McGraw-Hill Book Company. Rachmawati, A. 2010. Aplikasi SIG (Sistem Informasi Geografis) Untuk Evaluasi Sistem Jaringan Drainase di Sub Das LowokWaru Kota Malang. Jurnal Rekayasa Sipil / Volume 4, No.2– 2010 ISSN 1978 – 5658, 113-114. Sengupta, M.. (1993). “Environmental Impacts of Mining. Monitoring. Restoration. and Control”. USA: Lewis Publisher. Soemarto, CD. (1987). “Hidrologi Teknik”. Surabaya: Usaha Nasional. Soemarto, CD. (1999). “Hidrologi Teknik (Edisi Perbaikan)”. Jakarta: Erlangga Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statisik Untuk Analisa Data jilid 1, Nova, Bandung. Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. ANDI Offset Yogyakarta. Suryono, I.T., dan Mustaqfirin, A. 2015. Rancangan Teknik Sistem Penyaliran Tambang pada pit 3000 Block 5 South Block PT. Trubaindo Coal Mining Kabupaten Kutai Barat Provinsi Kalimantan Timur. Jurnal Teknologi Pertambangan Volume. 1 Nomor. 1 Periode: Maret-Agustus 2015 Suwandhi, A. 2004. Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang, Diktat Perencanaan Tambang Terbuka. UNISBA, Bandung. Seyhan. E.1990. Dasar-dasar Hidrologi. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Universitas Sriwijaya

Yusran, K., Djamaluddin, dan Budiman, A. 2015. Sistem Penyaliran Tambang Pit AB EKS pada PT. Andalan Mining Jobsite Kaltim Prima Coal Sangatta Kalimantan Timur. . Jurnal Geomine, Vol 03,No. 4-5.

Universitas Sriwijaya

Lampiran A. Data Curah Hujan, Jam Hujan Rata-Rata, Jumlah Hari Hujan Tabel A1. Data Curah Hujan Bulanan pit Taman Tambang Air Laya Tahun 2007 – 2017 Tahun

Januari (mm)

Februari (mm)

Maret (mm)

April (mm)

Mei (mm)

Juni (mm)

Juli (mm)

Agustus (mm)

September (mm)

Oktober (mm)

November (mm)

Desember (mm)

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

401 418 310 429 216,15 240,95 534,15 378,6 119,9 536,5 165,3

374 181 195 496,9 219,45 402,4 260,85 462,2 330,2 380,8 513,4

163 279 200 398,1 216,03 165,15 332,45 418,6 335,7 701,2 -

544 428 335 373,8 351,76 189,75 319,40 181,9 385,7 476,2 -

152 124 192 333 338,65 170,15 697,80 199,6 30,5 244,3 -

101 142 87 127,8 153,85 98,20 72,85 228,3 47,2 118,4 -

90 17 90 132,3 44,3 42,55 445,40 137,5 39 88,3 -

69 84 86 130,5 39,45 33,45 105,30 125,2 152,1 65,1 -

223 142 107 190,7 57,25 97,7 262,50 23,6 17,6 232,2 -

192 337 211 245,1 188,85 340 226,30 45 21,6 347,6 -

366 178 148 335,5 454,65 315,35 299,05 315,8 297,4 494,9 -

426 391 458 153,5 305,55 703,35 419,40 484,5 259 25,2 -

3101 2721 2419 3346,2 2585,94 2799 3975,45 3000,8

Jumlah

3749,55

3816,2

3209,23

3585,51

2482

1176,6

1126,35

890,1

1353,55

2154,45

3204,65

3625,5

30373,69

Rata -rata

340,8682

346,9273

320,923

358,551

248,2

117,66

112,635

89,01

135,355

215,445

320,465

362,55

2761,245

Rata – rata hujan per tahun = 2761,245 mm/tahun

A-1

Universitas Sriwijaya

Jumlah

2035,9 3710,7 678,7

Tabel A2. Curah Hujan Harian Maksimum pit Taman Tambang Air Laya Tahun 2007-2017 Tahun 2007

Januari Februari 94,7 106

Maret 50

April 70

Mei 56,7

Juni 50,0

Juli 49,2

Agustus September Oktober 38 67 45,5

November 123,8

Desember 101

2008

84,5

34,3

48

105

40,2

83,3

8,6

16.10

86

173,4

54,8

102,6

2009

61,3

38,2

48,4

47,6

62

25

332

25

78

68

32

80

2010

142,1

68

56,3

61,8

123

39,5

74

38,4

62,4

54

83,2

60,3

2011

43,55

53,2

47,25

48,95

63,65

22,85

17,3

20,7

18,3

71

135,4

77,4

2012

71,8

61,45

39,35

56,8

44,45

47,5

17,05

32,05

49

118,6

48,1

144,8

2013

66,75

49,85

129,2

38,25

160,95

38,8

147,95

48,45

90,75

41,45

62,40

93

2014

38,2

87,2

70

66,5

45,6

75,8

53,5

33,4

20,7

17,55

66,75

96,7

2015

33,2

97,9

82

66,4

9,8

42,2

23,5

128,4

17,5

16,5

64

54,6

2016

85,6

86,8

144,8

150,7

62,7

70,4

42,2

29,8

43,5

50

120,5

6,4

2017

70,3

75,6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Curah Hujan Max = 332 mm/hari

A-2

Universitas Sriwijaya

Tabel A3. Jam Hujan Bulanan pit taman Tambang Air Laya Tahun 2012-2017

Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

2012 34,12 65,12 27,55 36,63 31,42 15,04 8,67 3 10,8 32,55 51,3 102,45

Jam Hujan Perbulan (jam) 2013 2014 2015 2016 68,84 97,3 28,84 71,01 61,59 55,08 60,8 66,15 36,5 59,02 51,59 86,83 51,58 39,57 47,09 64,66 53 32,33 11,53 41,84 9,34 23,08 4,08 11,67 42,84 26,42 5,25 15,00 15,37 11,08 8,75 5,60 37,16 2,34 1,83 97,70 33,59 7,04 2,5 113,55 60,20 67,75 42 125,70 83,62 79,59 56,33 29,90

2017 77,97 134,52 -

Jumlah

Rata - rata

378,08 443,26

63,01333 73,87667

261,49

52,298

239,53

47,906

170,12

34,024

63,21

12,642

98,18

19,636

43,8

8,76

149,83

29,966

189,23

37,846

346,95

69,39

351,89

70,378

Rata – rata Jam Hujan Bulanan Keseluruhan = 44,12 jam

A-3

Universitas Sriwijaya

Tabel A4. Hari Hujan Bulanan Pit Taman Tambang Air Laya Tahun 2012-2017 BULAN Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

2012 14 25 11 14 18 7 7 5 5 21 19 25

2013 17 20 20 23 19 10 19 11 17 17 19 24

2014 28 19 24 19 17 9 11 14 3 10 23 21 Jumlah Rata - rata Hari Hujan

2015 12 20 21 23 5 4 6 6 2 3 14 22

2016 23 19 28 23 18 8 9 7 21 23 22 13

2017 17 20 -

Jumlah 111 123 104 102 77 38 52 43 48 74 97 105 974 16

Rata – rata Hari Hujan = 16 hari

A-4

Universitas Sriwijaya

Lampiran B. Perhitungan Curah Hujan Tabel B1. Pengolahan Data Curah Hujan Metode Gumbel No

Xi

(Xi - X)

(Xi - X)2

m

Yn

(Yn-

(Yn-

Yn)

Yn)²

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

332,00 173,40 160,95 150,70 147,95 144,80 144,80 142,10 135,40 129,20 128,40 123,80 123,00 120,50 118,60 106,00 105,00

265,49 106,89 94,44 84,19 81,44 78,29 78,29 75,59 68,89 62,69 61,89 57,29 56,49 53,99 52,09 39,49 38,49

70482,85 11424,63 8918,17 7087,29 6631,83 6128,71 6128,71 5713,25 4745,29 3929,54 3829,89 3281,69 3190,68 2914,50 2712,96 1559,15 1481,18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

4,81 4,11 3,70 3,41 3,18 3,00 2,84 2,70 2,58 2,47 2,37 2,28 2,19 2,11 2,04 1,97 1,91

4,25 3,55 3,14 2,85 2,62 2,43 2,27 2,14 2,01 1,91 1,81 1,71 1,63 1,55 1,48 1,41 1,34

18,03 12,59 9,85 8,11 6,86 5,92 5,17 4,57 4,06 3,63 3,26 2,94 2,66 2,41 2,18 1,98 1,80

18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

102,60 101,00 97,90 96,70 94,70 93,00 90,75 87,20 86,80 86,00 85,60 84,50 83,30 83,20 82,00 80,00 78,00 77,40 75,80

36,09 34,49 31,39 30,19 28,19 26,49 24,24 20,69 20,29 19,49 19,09 17,99 16,79 16,69 15,49 13,49 11,49 10,89 9,29

1302,20 1189,29 985,09 911,20 794,45 701,51 587,39 427,91 411,52 379,71 364,28 323,50 281,77 278,42 239,82 181,87 131,93 118,51 86,23

18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

1,84 1,79 1,73 1,68 1,62 1,57 1,53 1,48 1,44 1,39 1,35 1,31 1,27 1,24 1,20 1,16 1,13 1,09 1,06

1,28 1,22 1,17 1,11 1,06 1,01 0,97 0,92 0,88 0,83 0,79 0,75 0,71 0,67 0,64 0,60 0,57 0,53 0,50

1,64 1,49 1,36 1,24 1,13 1,03 0,93 0,85 0,77 0,69 0,63 0,56 0,51 0,45 0,41 0,36 0,32 0,28 0,25

S

42,89

Sn

1,22

B-1 Universitas Sriwijaya

B-2

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

75,60 74,00 71,80 71,00 70,40 70,30 70,00 70,00 68,00 68,00 67,00 66,75 66,75 66,50 66,40 64,00 63,65 62,70 62,40

9,09 7,49 5,29 4,49 3,89 3,79 3,49 3,49 1,49 1,49 0,49 0,24 0,24 -0,01 -0,11 -2,51 -2,86 -3,81 -4,11

82,56 56,04 27,94 20,12 15,10 14,33 12,15 12,15 2,21 2,21 0,24 0,06 0,06 0,00 0,01 6,32 8,20 14,55 16,92

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

1,03 1,00 0,96 0,93 0,90 0,87 0,84 0,81 0,79 0,76 0,73 0,70 0,68 0,65 0,62 0,60 0,57 0,55 0,52

0,47 0,43 0,40 0,37 0,34 0,31 0,28 0,25 0,22 0,20 0,17 0,14 0,11 0,09 0,06 0,04 0,01 -0,01 -0,04

0,22 0,19 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

62,40 62,00 61,80 61,45 61,30 60,30 56,80 56,70 56,30 54,80 54,60 54,00 53,50 53,20 50,00 50,00 50,00 49,85 49,20 49,00 48,95 48,45 48,40

-4,11 -4,51 -4,71 -5,06 -5,21 -6,21 -9,71 -9,81 -10,21 -11,71 -11,91 -12,51 -13,01 -13,31 -16,51 -16,51 -16,51 -16,66 -17,31 -17,51 -17,56 -18,06 -18,11

16,92 20,38 22,22 25,64 27,19 38,61 94,36 96,31 104,32 137,22 141,94 156,60 169,36 177,26 272,71 272,71 272,71 277,69 299,77 306,74 308,49 326,31 328,11

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

0,50 0,47 0,45 0,43 0,40 0,38 0,35 0,33 0,31 0,29 0,26 0,24 0,22 0,19 0,17 0,15 0,13 0,11 0,08 0,06 0,04 0,02 -0,01

-0,06 -0,09 -0,11 -0,14 -0,16 -0,18 -0,21 -0,23 -0,25 -0,28 -0,30 -0,32 -0,35 -0,37 -0,39 -0,41 -0,44 -0,46 -0,48 -0,50 -0,52 -0,55 -0,57

0,00 0,01 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,09 0,10 0,12 0,14 0,15 0,17 0,19 0,21 0,23 0,25 0,27 0,30 0,32

42,89

1,22

Universitas Sriwijaya

B-3

79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

48,10 48,00 47,60 47,50 47,25 45,60 45,50 44,45 43,55 43,50 42,20 42,20 41,45 40,20 39,50 39,35 38,80 38,40 38,25 38,20 38,20 38,00 34,30 33,40 33,20

-18,41 -18,51 -18,91 -19,01 -19,26 -20,91 -21,01 -22,06 -22,96 -23,01 -24,31 -24,31 -25,06 -26,31 -27,01 -27,16 -27,71 -28,11 -28,26 -28,31 -28,31 -28,51 -32,21 -33,11 -33,31

339,07 342,77 357,74 361,53 371,10 437,39 441,59 486,82 527,34 529,64 591,17 591,17 628,20 692,42 729,75 737,88 768,06 790,39 798,85 801,68 801,68 813,04 1037,74 1096,53 1109,82

79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

-0,03 -0,05 -0,07 -0,09 -0,12 -0,14 -0,16 -0,18 -0,21 -0,23 -0,25 -0,27 -0,30 -0,32 -0,34 -0,37 -0,39 -0,42 -0,44 -0,47 -0,49 -0,52 -0,54 -0,57 -0,60

-0,59 -0,61 -0,63 -0,66 -0,68 -0,70 -0,72 -0,75 -0,77 -0,79 -0,81 -0,84 -0,86 -0,88 -0,91 -0,93 -0,95 -0,98 -1,00 -1,03 -1,05 -1,08 -1,11 -1,13 -1,16

0,35 0,37 0,40 0,43 0,46 0,49 0,52 0,56 0,59 0,63 0,66 0,70 0,74 0,78 0,82 0,87 0,91 0,96 1,01 1,06 1,11 1,16 1,22 1,28 1,34

104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120

32,05 32,00 29,80 25,00 25,00 23,50 22,85 20,70 20,70 18,30 17,55 17,50 17,30 17,05 16,50 16,10 9,80

-34,46 -34,51 -36,71 -41,51 -41,51 -43,01 -43,66 -45,81 -45,81 -48,21 -48,96 -49,01 -49,21 -49,46 -50,01 -50,41 -56,71

1187,76 1191,21 1347,91 1723,41 1723,41 1850,20 1906,54 2098,92 2098,92 2324,58 2397,47 2402,37 2422,01 2446,68 2501,39 2541,56 3216,47

104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120

-0,62 -0,65 -0,68 -0,71 -0,74 -0,78 -0,81 -0,84 -0,88 -0,92 -0,96 -1,01 -1,05 -1,11 -1,16 -1,23 -1,31

-1,19 -1,22 -1,25 -1,28 -1,31 -1,34 -1,37 -1,41 -1,44 -1,48 -1,52 -1,57 -1,62 -1,67 -1,73 -1,79 -1,87

1,41 1,48 1,55 1,63 1,71 1,79 1,88 1,98 2,08 2,20 2,32 2,46 2,61 2,78 2,98 3,22 3,51

42,891,22

Universitas Sriwijaya

B-4

121 122

8,60 6,40

Jumlah Rata rata

8114,70 66,51

-57,91 -60,11

3354,02 3613,69

121 122

-1,42 -1,57

222573,55 1824,37

68,62 0,56

-1,98 -2,13

3,91 4,55 180,50 1,48

42,89

1,22

Berdasarkan pengolahan data pada Tabel B1, diperoleh nilai rata-rata curah hujan, reduced mean, standar deviation, dan reduced standart deviation yang akan digunakan untuk perhitungan curah hujan rencana. 1. Rata-rata Curah Hujan (

)

Rata-rata curah hujan didapatkan dari akumulasi curah hujan yang ada dengan kemudian dibagi dengan jumlah data yang digunakan. Adapun persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:

=

Keterangan: X = Jumlah curah hujan harian maksimum n= Jumlah data Jadi, setelah dilakukan perhitungan diperoleh nilai rata-rata curah hujan (

)

sebesar 66,51 mm/hari (Tabel B1) Reduced Mean (Yn) Nilai reduced mean tergantung dengan perankingan sample sesuai besar data dengan jumlh data yang digunakan. Adapun nilai reduced mean dihitung menggunkan persamaan sebagai berikut:



Yn  ln  

(n 1  m)  ln



 n 1





Keterangan: n = jumlah sample m = urutan sample (m = 1,2,3,…)

Universitas Sriwijaya

B-5

Jadi, setelah dilakukan perhitungan pada Tabel B1 diperoleh nilai Yn sebesar 0,56. Standart Deviation (S) Nilai standar deviation dapat dihitung dengan menentukan akumulasi selisih kuadrat dari besar cura hujan dengan curah hujan rata – rata yang kemudian dibagi dengan jumlah data dikurangi 1. Adapun persamaan secara jelas sebagai berikut:

S

Xi  X 

2

n 1

Keterangan: Xi = Jumlah curah hujan harian maksimum = rata-rata curah hujan n = jumlah data

S

Xi  X 2 n 1



222573,57  42,89

122

1

Jadi, didapatkan nilai standart devisiation sebesar 42,89 (Tabel B1) Reduced Standart Deviation (Sn) Nilai reduced standart deviation dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Sn 

Yn  Yn 2 

n 1

Keterangan: Yn = Reduce Mean Yn‾ = Rata-rata Reduce Mean n = Jumlah sampel

Sn  180,50  1,22 122 1

Universitas Sriwijaya

B-6

Reduced Variate (YTr) Nilai reduced variate dihitung sesuai dengan periode ulang tahun yang direncanakan. Pada penelitian ini, digunakan periode ulang tahun selama 5 tahun. Adapun persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut: Yt = Keterangan: T = Periode ulang (tahun) Perhitungan Koreksi Variansi (Yt): Jika: t = 5 tahun Periode Ulang 5 Yt =

{

} = 1,4999

Maka nilai Yt adalah 1,4999

6. Curah Hujan Rencana (X) Perhitungan curah hujan rencana dilakukan dengan cara melakukan pengolahan data yang ada dengan menggunakan distribusi Gumbel sesuai persamaan :

X=

+

(Yt-Yn)

Keterangan: = Curah hujan rencana (mm/hari) Curah hujan rata – rata (mm/hari) Yn = Reduced mean Yt = Reduced variate Sn = Reduced standart deviation = Standart deviation Berdasarkan dari perolehan perhitungan dengan menggunakan rumus-rumus di atas, maka diketahui :

Universitas Sriwijaya

B-7

Rata – rata curah hujan ( X ) Standart deviation (S)

= 66,51 mm/hari = 42,89

Reduced mean (Yn)

= 0,56

Reduced standart deviation (Sn)

= 1,22

Reduced variate (Yt) X = + (Yt-Yn)

= 1,4999

X = 66,51 +

(1,4999-0,56)

66.51 + 33,04 99,55 mm/hari Maka curah hujan rencana pada periode ulang 5 tahun sebesar 99,55 mm/hari.

Universitas Sriwijaya

Lampiran C. Perhitungan Intensitas Curah Hujan

Perhitungan Intensitas Hujan (I) Penentuan intensitas curah hujan dimaksudkan untuk mendapatkan kurva durasi yang natinya akan digunakan sebagai dasar perhitungan air limpasan di daerah penelitian. Penentuan intensitas curah huajan dapat dilakukan dengan beberapa metode, salah satunya dengan persamaan Monnonobe, yaitu: I  R  24

2 / 3

  24  t  24

Keterangan: I

= intensitas hujan (mm/jam)

R24 = curah hujan maksimum harian selama 24 jam (mm) = 99,55 mm t

= lamanya hujan (jam)

Lamanya hujan diperoleh dari jam hujan rata-rata dibagi hari hujan rata-rata tahun 2012-2017 (Lampiran A) yaitu sebagai berikut: =

2,76 jam/hari 165,6 menit/hari Maka pada perhitungan intensitas curah hujan nilai t = 2,76 jam I

R

24

 24 2/3





24  t  99,55 I  24 

2/3 

24  2,76  I  17,54 mm/jam

Jadi, intensitas curah hujan rencana adalah 17,54 mm/jam

C-1 Universitas Sriwijaya

Lampiran D. Peta Catchment Area Aktual dan Rencana 2017 di pit Taman TAL

Gambar D.1. Peta Catchment Area Aktual di Pit Taman Tambang Air Laya menggunakan software Minescape

D-1 Universitas Sriwijaya

Gambar D.2. Peta Catchment Area Rencana 2017 di Pit Taman TAL menggunakan software Minescape

D-2 Universitas Sriwijaya

Lampiran E. Penentuan nilai koefisien limpasan A. PENENTUAN NILAI KOEFISIEN LIMPASAN Adapun beberapa foktor yang mempengaruhi harga koefisien limpasan dilokasi penambangan, antara lain kondisi permukaan tanah, luas daerah tangkapan hujan, dan kemiringan permukaan tanah. Tabel E.1.Beberapa harga koefisien limpasan Topografi (Ct) Tanah (Cs) Datar 20%

Pasir dan Gravel Lempung

Vegetasi (Cv)

Tanaman

Perhitungan koefisien limpasan untuk masing-masing DTH dapat dilihat dibawah ini: Tabel E.2 Perhitungan Koefisien Limpasan Area Luas Area Ct Cs 2 (m )

Cv

C total

DTH 1 DTH 2

247094,78 214971,04

0,16 0,16

0,16 0,16

0,28 0,28

0,6 0,6

DTH 3

73276,71

0,16

0,16

0,28

0,6

DTH 4

25472,69

0,16

0,16

0,28

0,6

E-1 Universitas Sriwijaya

Lampiran F. Perhitungan Debit Air yang Masuk ke Tambang Aktual

1. DEBIT AIR LIMPASAN Debit air limpaasan merupakan jumlah air yang mengalir dari permukaan tanah yang kemudian menuju ketempat yang lebih rendah. Air limpasan ini ada yang mengalir ke sump dan ada juga yang masuk ke ring Kanal. Secara garis besar daerah tangkapan hujan pada daerah penelitian dibagi menjadi 4 bagian DTH I mencakup daerah front penambangan yang memiliki batas dari ring kanal ke arah elevasi terendah (sump) . DTH 2 itu terletak di sebelah timur dari front. Yang berbatas langsung dengan jalan penambangan. DTH 3 terletak di arah Selatan yang dimulai dari elevasi tertinggi sampai ke ring Kanal. DTH 4 itu mencakup area KPL. Tabel F.1 Data untuk perhitungan Debit Air Limpasan Area

Luas Area

I

2

C

(m )

(mm/jam)

DTH 1 DTH 2

216.900 193.800

17,54 17,54

0,6 0,6

DTH 3

43.000

17,54

0,6

DTH 4

28.500

17,54

0,6

(KPL) TOTAL

482.200

Koefisian Limpasan didapat dari data pada Tabel E.2 . Perhitungan debit air limpasan dilakukan dengan menggunakan rumus rasional sebagai berikut: Q = C x I xA 3

= Debit air limpasan maksimum (m /detik) C = koefisien limpasan I = intensitas curah hujan (mm/jam) 2

A = luas daerah tangkapan hujan (m )

F-1 Universitas Sriwijaya

F-2

Perhitungan debit air limpasan maksimum : Untuk daerah tangkapan hujan 1 (DTH1) didapatkan data - data sebagai berikut : 2

Luas daerah tangkapan hujan (A) = 216.900 m Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum = C x I xA -3

2

0,6 x 17,54 x 10 m/jam x 216.900 m 3

2282,66 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 6300,13 m /hari Untuk daerah tangkapan hujan 2 (DTH2) didapatkan data - data sebagai berikut : 2

Luas daerah tangkapan hujan (A) = 193.800 m Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum = C x I xA -3

0,6 x 17,54x10

2

m/jam x 193.800 m

3

2039,55 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 5629,16 m /hari Untuk daerah tangkapan hujan 3 (DTH3) didapatkan data - data sebagai berikut : 2

Luas daerah tangkapan hujan (A) = 43.000 m Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum Q= C x I x A

Universitas Sriwijaya

F-3

-3

0,6 x 17,54x10

2

m/jam x 43.000 m

3

452,53 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 1248,99 m /hari Untuk daerah tangkapan hujan 4 (DTH4) didapatkan data - data sebagai berikut : 2

Luas daerah tangkapan hujan (A) = 28.500 m Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum Q= C x I x A -3

2

0,6 x 17,54x10 m/jam x 28.500 m 3

=299,93 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 827,82 m /hari Tabel F.2 Debit Air Limpasan Maksimum Masing-Masing DTH Area

Luas Area 2 (m )

Koefisien limpasan

Intensita (mm/jam)

Debit 3 (m /hari)

DTH 1 DTH 2

216.900 193.800

0,6 0,6

17,54 17,54

6300,13 5629,16

DTH 3

43.000

0,6

17,54

1248,99

DTH 4

28.500

0,6

17,54

827,82

Maka, debit air limpasan total adalah : Debit total air limpasan

= 3

= 14006,1 m /hari

Universitas Sriwijaya

F-4

2. DEBIT AIR TANAH 3

Debit air tanah diasumsikan 0,001 m /detik sesuai dengan penelitian Satuan Kerja Rencana Hidrologi PT Bukit Asam. Debit air tanah satu 1 jam sama dengan 3

3

3,6 m /jam atau sama dengan 86,4 m /hari. DEBIT EVAPORASI Debit evaporasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus Dalton : (

)(

dimana:

)

= Evaporasi air permukaan bebas (mm/hari) Es

= Tekanan uap air jenuh (mmHg)

e

= Tekanan uap aktual dalam udara (mmHg)

U2

= kecepatan angin pada ketinggian 2 meter dari permukaan(mm/s)

Diketahui: Tekanan uap air jenuh (es) Rata- rata suhu di pit Taman Tambang Air Laya adalah 27°C (Satker K3L & keloling ). es = = 23,7 mmHg Tekanan uap aktual dalam udara (e) Rata-rata kelembapan udara di pit Taman Tambang Air Laya adalah 80% (Satker K3L dan Keloling). = 18,96 mmHg Kecepatan angin pada ketinggian 2 meter Rata-rata kecepatan angin pada ketinggian 2 meter pit Taman Tambang Air Laya adalah 6 km/jam atau 1,67 m/s (Satker Wasling dan Keloling).

Universitas Sriwijaya

F-5

Sehingga dapat diketahui debit evaporasi meggunakan perhitungan dengan rumus : (

)(

)

0,35 (23,7 – 18,96) [0,5 + (0,54 x 1,67)] 2,325 mm/hari = 0,097 mm/jam = 0,097 x 10-3 m/jam % Evaporasi = 100% (

)

=

(

)

x 100%

0,55 % Menghitung Q evaporasi per DTH : DTH 1 2

Luas catchment area = 216.900 m (Lampiran C.) 2

2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 216.900 m = 1192,95 m 2

Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m ) x E0 (m/jam) 2

-3

1192,95 m x (0,097 x 10 ) m/jam 3

3

0,12 m /jam atau 2,88 m /hari 2. DTH 2 2

Luas catchment area = 193.800 m (Lampiran C.) 2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 193.800 m = 1065,9 m

2

2

Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m ) x E0 (m/jam) 2

-3

1065,9 m x (0,097 x 10 ) m/jam 3

3

0,10 m /jam atau 2,4 m /hari 3. DTH 3 Luas catchment area = 43.000 m2 (Lampiran C.) 2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 43.000 m = 236,5 m

2

2

Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m ) x E0 (m/jam) 2

-3

236,5 m x (0,097 x 10 ) m/jam 3

3

0,02 m /jam atau 0,48 m /hari 4. DTH 4

Universitas Sriwijaya

F-6

Luas catchment area = 28.500 m2 (Lampiran C.) 2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 28.500 m = 156,75 m

2

2

Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m ) x E0 (m/jam) 2

-3

156,75 m x (0,097 x 10 ) m/jam 3

3

0,015 m /jam atau 0,36 m /hari Maka, debit evaporasi total (ET)

3

= ( 0,12+0,10 + 0,02 + 0,015 ) m /jam 3

= 0,255 m /jam 3

Jadi debit evaporasi dalam satu hari adalah 6,12 m /hari. Tabel F.3 Debit Evaporasi Masing-Masing DTH

Area

Luas Area 2

(m

)

% Evaporasi

Debit evaporasi 3/hari)

(m

DTH 1

216.900

0,55 %

2,88

DTH 2

193.800

0,55 %

2,4

DTH 3

43.000

0,55 %

0,48

DTH 4

28.500

0,55 %

0,36

Total

6,12

4. DEBIT TOTAL Debit total adalah debit air yang harus dipompakan dari dalam tambang ke luar tambang, selain itu debit total juga menunjukan berapa debit yang dipompakan. debit total didapatkan dari perhitungan debit total tiap DTH . debit total tiap DTH dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Qtot = R + S – ET Keterangan: 3

= Debit Limpasan (m /hari) 3

= Debit Air Tanah (m /hari)

Universitas Sriwijaya

F-7

ET

3

= Debit Evaporasi (m /hari)

Maka didapatkan untuk tiap Daerah Tangkapan Hujan (DTH) : 1. DTH 1 Qtot DTH1

R1 + S1 – ET1 3

3

3

6300,13 m /hari + 86,4 m /hari – 2,88 m /hari 3

6383,65 m /hari DTH 2 Qtot DTH2

R2 + S2 – ET2 3

3

3

5629,16 m /hari + 86,4 m /hari – 2,4 m /hari 3

5713,16 m /hari DTH 3 Qtot DTH3

R3 + S3 – ET3 3

3

3

3

3

1248,99 m /hari + 86,4 m /hari – 0,48 m /hari 3

1334,91 m /hari DTH 4 Qtot DTH4

R4 + S4 – ET4 3

827,82 m /hari + 86,4 m /hari – 0,36 m /hari 3

= 913,86 m /hari Jadi, debit total = (6383,65 + 5713,16 + 1334,91 + 913,86 ) m3/hari 3

= 14345,58 m /hari Tabel F.4 Debit total air limpasan masing masing DTH ( aktual)

Area

Luas Area 2

(m )

Debit Evaporasi 3

Debit limpasan 3

(m /hari)

(m /hari)

Debit total 3

Debit total 3

(m /hari)

(m /bulan )

DTH 1 DTH 2

216.900 193.800

2,88 2,4

6300,13 5629,16

6383,65 5713,16

102138,39 91410,58

DTH 3

43.000

0,48

1248,99

1334,91

21358,53

DTH 4

28.500

0,36

827,82

913,86

14621,73

14006,1

14345,58

229529,23

TOTAL

Universitas Sriwijaya

Lampiran G. Perhitungan Debit Air yang Masuk ke Tambang RENCANA 2017

Perhitungan menurut data rencana 2017 ini dilakukan untuk mengetahui debit air yang akan masuk dan dimensi sump yang akan di rancang untuk rencana rencana penambangan tahun 2017. Jadi bukan hanya menghitung debit dan sump pada saat ini saja, tetapi juga untuk data rencana 2017. Sehingga kita dapat melakukan pencegahan terhadap air limpasan yang meluap seperti saat ini agar untuk bulan-bulan kedepannya pada tahun ini tidak terjadi lagi dengan menggunakan data peta situasi rencana untuk tahun 2017 yang didapatkan dari Satuan Kerja Rencana Operasi. Debit air limpasan Menurut data rencana untuk tahun 2017 Secara garis besar daerah tangkapan hujan pada daerah penelitian dibagi menjadi 3 bagian saja. Karena menurut rencana 2017 DTH1 dan DTH3 akan menjadi satu Daerah Tangkapan Hujan dan ring kanal yang saat ini ada di DTH3 akan dihilangkan. Dimana pembagiannya adalah DTH I mencakup elevasi tertinggi dari Pit Taman (selatan) sampai ke front kerja. DTH 2 itu terletak di sebelah timur dari front Yang berbatas langsung dengan jalan masuk penambangan pada Pit Taman (dekat Townsite). DTH 3 itu mencakup area KPL. Tabel G.1Data untuk perhitungan Debit Air Limpasan Luas Area Area

I C

2

(m )

(mm/jam)

DTH 1 DTH 2

274500 218300

17,54 17,54

0,6 0,6

DTH 3

75500

17,54

0,6

DTH 4 (KPL)

48600

17,54

0,6

TOTAL

616.900

G-1 Universitas Sriwijaya

G-2

Koefisian Limpasan didapat dari data pada Tabel 2.6 . Dimana pada daerah Pit Taman itu memiliki kemiringan 3%-15% (sedang) dengan jenis lahan adalah semak semak agak jarang. Perhitungan debit air limpasan dilakukan dengan menggunakan rumus rasional sebagai berikut: Q = C x I xA Keterangan: 3

= Debit air limpasan maksimum (m /detik) C = koefisien limpasan I = intensitas curah hujan (mm/jam) 2

A = luas daerah tangkapan hujan (m ) Perhitungan debit air limpasan maksimum : Untuk daerah tangkapan hujan 1 (DTH1) didapatkan data - data sebagai berikut : Luas daerah tangkapan hujan (A) = 274500 m

2

Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum = C x I xA -3

2

0,6 x 17,54 x 10 m/jam x 274500 m 3

2888,84 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 7973,19 m /hari

Untuk daerah tangkapan hujan 2 (DTH2) didapatkan data - data sebagai berikut : Luas daerah tangkapan hujan (A) = 218300 m

2

Universitas Sriwijaya

G-3

Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum = C x I xA -3

0,6 x 17,54x10

2

m/jam x 218300 m

3

2297,39 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 6340,79 /hari Untuk daerah tangkapan hujan 3 (DTH3) didapatkan data - data sebagai berikut : Luas daerah tangkapan hujan (A) = 75500 m

2

Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum Q= C x I x A -3

0,6 x 17,54x10

2

m/jam x 75500 m

3

794,56 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 2192,99 m /hari Untuk daerah tangkapan hujan 3 (DTH3) didapatkan data - data sebagai berikut : Luas daerah tangkapan hujan (A) = 48600 m

2

Intensitas curah hujan rata-rata (I) =17,54 mm/jam (lampiran B ) Koefisien limpasan (C)

= 0,6 (Tabel 2.6)

Sehingga debit air limpasan maksimum Q= C x I x A

Universitas Sriwijaya

G-4

-3

0,6 x 17,54x10

2

m/jam x 48600 m

3

511,47 m /jam Debit air limpasan dengan lamanya hujan terjadi selama 2,76 jam adalah 3

sebesar 1411,65 m /hari Tabel G.2 Debit Air Limpasan Maksimum Masing-Masing DTH Luas Area

Koefisien Intensita

Debit

limpasan

(mm/jam)

(m /hari)

Area 2

(m )

3

DTH 1 DTH 2

274500 218300

0,6 0,6

17,54 17,54

7973,19 6340,79

DTH 3

75500

0,6

17,54

2192,99

DTH 4 (KPL)

48600

0,6

17,54

1411,65

Maka, debit air limpasan total adalah : Debit total air limpasan

= 3

= 17918,63 m /hari DEBIT AIR TANAH 3

Debit air tanah diasumsikan 0,001 m /detik sesuai dengan penelitian Satuan Kerja Rencana Hidrologi PT Bukit Asam. Debit air tanah satu 1 jam sama dengan 3

3

3,6 m /jam atau sama dengan 86,4 m /hari. DEBIT EVAPORASI Debit evaporasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus Dalton : (

)(

)

dimana: = Evaporasi air permukaan bebas (mm/hari) Es

= Tekanan uap air jenuh (mmHg)

e

= Tekanan uap aktual dalam udara (mmHg)

Universitas Sriwijaya

G-5

U2

= kecepatan angin pada ketinggian 2 meter dari permukaan(mm/s)

Diketahui: Tekanan uap air jenuh (es) Rata- rata suhu di pit Taman Tambang Air Laya adalah 27°C (Satker K3L & keloling ).

es = = 23,7 mmHg Tekanan uap aktual dalam udara (e) Rata-rata kelembapan udara di pit Taman Tambang Air Laya adalah 80% (Satker K3L dan Keloling).

= 18,96 mmHg Kecepatan angin pada ketinggian 2 meter Rata-rata kecepatan angin pada ketinggian 2 meter pit Taman Tambang Air Laya adalah 6 km/jam atau 1,67 m/s (Satker Wasling dan Keloling). Sehingga dapat diketahui debit evaporasi meggunakan perhitungan dengan rumus : (

)(

)

0,35 (23,7 – 18,96) [0,5 + (0,54 x 1,67)] 2,325 mm/hari = 0,097 mm/jam = 0,097 x 10-3 m/jam % Evaporasi = 100% (

=

)

(

x 100%

)

= 0,55 %

Universitas Sriwijaya

G-6

Menghitung Q evaporasi per DTH : 1. DTH 1 Luas catchment area = 274500 m2 (Lampiran C.) 2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 274500 m = 1509,75 m

2

2

Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m ) x E0 (m/jam) 2

-3

1509,75 m x (0,097 x 10 ) m/jam 3

3

0,15 m /jam atau 3,6 m /hari 2. DTH 2 Luas catchment area

= 218300 m2 (Lampiran C.) 2

2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 218300 m = 1200,65 m Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m2) x E0 (m/jam) = 1200,65 m2 x (0,097 x 10-3) m/jam 3

3

= 0,12 m /jam atau 2,88 m /hari 3. DTH 3 2

Luas catchment area = 75500 m (Lampiran C.) 2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 75500 m = 415,25 m

2

Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m2) x E0 (m/jam) 2

-3

415,25 m x (0,097 x 10 ) m/jam 3

3

0,04 m /jam atau 0,96 m /hari 4. DTH 4 (KPL) Luas catchment area = 48600 m2 (Lampiran C.) 2

Luas daerah evaporasi = 0,55 % x 48600 m = 267,3 m

2

2

Q Evaporasi = Luas daerah evaporasi (m ) x E0 (m/jam) 2

-3

267,3 m x (0,097 x 10 ) m/jam 3

3

0,03 m /jam atau 0,72 m /hari Maka, debit evaporasi total (ET)

3

= ( 0,15+0,12 + 0,04 + 0,03 ) m /jam

Universitas Sriwijaya

G-7

3

= 0,34 m /jam 3

Jadi debit evaporasi dalam satu hari adalah 8,16 m /hari. Tabel G.3 Debit Evaporasi Masing-Masing DTH Luas Area Area

%

Debit evaporasi

Debit Evaporasi

(m3/jam)

(m3/hari)

Evaporasi

(m2) DTH 1 DTH 2

274500 218300

0,55 % 0,55 %

0,15 0,12

3,6 2,88

DTH 3 (KPL)

75500

0,55 %

0,04

0,96

DTH 4 (KPL)

48600

0,55 %

0,03

0,72

0,34

8,16

Total

DEBIT TOTAL Debit total adalah debit air yang harus dipompakan untuk rencana produksi 2017 dari dalam tambang ke luar tambang, selain itu debit total juga menunjukan berapa debit yang dipompakan. debit total didapatkan dari perhitungan debit total tiap DTH . debit total tiap DTH dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut Qtot = R + S – ET Keterangan: 3

= Debit Limpasan (m /hari) 3

= Debit Air Tanah (m /hari) ET

3

= Debit Evaporasi (m /hari)

Maka didapatkan untuk tiap Daerah Tangkapan Hujan (DTH) : 1. DTH 1 Qtot DTH1

= R1 + S1 – ET1 3

3

3

m /hari + 86,4 m /hari – 3,6 m /hari

Universitas Sriwijaya

G-8

3

= 8056 m /hari 2. DTH 2 Qtot DTH2

= R2 + S2 – ET2 3

=

3

3

3

3

3

3

m /hari + 86,4 m /hari – 2,88 m /hari 3

= 6424,31 m /hari 3. DTH 3 Qtot DTH3

= R3 + S3 – ET3 3

=

m /hari + 86,4 m /hari – 0,97 m /hari 3

2278,43 m /hari DTH 4 (KPL) Qtot DTH3 = R3 + S3 – ET3 3

=

m /hari + 86,4 m /hari – 0,72 m /hari 3

= 1497,33 m /hari Jadi, debit total

3

= (8056+ 6424,31 + 2278,43 + 1497,33) m /hari 3

= 18256,07 m /hari Tabel G.4 Debit total air limpasan masing masing DTH ( rencana 2017) Intensitas Area

Debit air tanah

Luas Area

Debit Debit Evaporasi limpasan

Debit total

(mm/jam) (m3/hari)

(m2)

(m3/hari)

(m3/hari)

(m3/hari)

C

DTH 1 DTH 2

0,6 0,6

17,54 17,54

86,4 86,4

274500 218300

3,51 2,80

7973,19 6340,79

8056 6424,31

DTH 3

0,6

17,54

86,4

75500

0,97

2192,99

2278,43

4 0,6

17,54

86,4

48600

0,62

1411,65

1497,33

17918,63

18256,07

4479,66

4564,02

DTH (KPL) Total Rata rata

7,90

Universitas Sriwijaya

G-9

Universitas Sriwijaya

Lampiran H. Spesifikasi pompa Pompa multiflo 420E

Gambar H1. Pompa multiflo 420 E Unit Model

: multiflo 420E

Discharge size

: 150

Suction size

: 200

Frame

: FFY

Type

: HX

Max Flow

: 400 l/s atau 1400 m3/h

Max Flow (RPM 1300) : 350 l/s atau 1260 m3/h Pump Impeller Data

:

Vanes

:4

Type

: closed

Material

: H7A

Impeller Diameter

: 660 mm

Max RPM

: 1400

Max Solid

: 50 mm

H-1

Universitas Sriwijaya

H-2

Pompa multiflo 420 EX Unit Model

: multiflo 420 EX

Discharge size

: 150

Suction size

: 200

Pump Impeller Data : Vanes

:4

Type

: closed

Material

: H7A

Impeller Diameter

: 660 mm

Max Solid

: 50 mm

Max RPM

: 1700

Universitas Sriwijaya

Lampiran I. Perhitungan Head Dan Kebutuhan Pompa AKTUAL

Perhitungan head pompa untuk situasi Sekarang Jumlah pompa air yang digunakan pada Temporary Sump yaitu satu jalur Pompa yang digunakan adalah multiflo 420E. Dimana air dari sump A akan langsung dipompakan KPL Taman. Sedangkan sump sementara disebelah timur juga menggunakan satu jalur pompa dimana pompa yang digunakan Juga multiflo 420E yang memiliki arah aliran menuju ring Kanal yang nantinya akan diteruskan langsung ke KPL Taman. Berikut adalah perhitungan head pompa. Pompa multiflo 420 E Di Sump A (WP 378) 3

Q pompa Diameter pipa tekan Diameter pipa hisap

= 0,35 m /detik = 315 mm = 0,315 m = 250 mm = 0,25 m

Panjang pipa hisap

= 2 m (pipa HDPE)

Panjang pipa keluar Beda elevasi (z)



= 290 m (pipa HDPE) menuju KPL = +58 m – (+25) m = +33 Mdpl

Head Statis (Hs) Hs

= t1 – t2

Keterangan: t1

: elevasi pada sisi keluar air ujung pipa

t2

: elevasi pada sisi isap air ujung pipa

Hs

= +58– ( +25)

Hs

= 33 m

Head Kecepatan (V) V = Keterangan

:

: kecepatan aliran dalam pipa A : luas

I-1

Universitas Sriwijaya

I-2

:

debit

pompa

Kecepatan aliran fluida : Untuk pipa tekan 315 mm : 0,35 = 4,5 m/s VQ 2 A 3,14 x (0,1575) Head Loose (HL)

HL = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories Head friction in pipe inlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

dimana : Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m) 3

Q = Debit aliran pipa (m /detik) C = Koefesien (Tabel 2.7) = 140 (untuk pipa HDPE) = Dimameter pipa (m) L = Panjang pipa (m) Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

10,666(0,35)1.85

=

1401.85.0,254.85

=

x2

x2

= 0,27 m  Head friction in pipe outlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C 1.85 D 4.85

10,666(0,35)1.85

=

1401.85.0,254.85 =

x 290

x 290

= 39,5 m  Head friciton in accessories

Universitas Sriwijaya

I-3

v2 2g

H f= f dimana : Hf

= Kerugian gesekan pada pipa (m)

V

= kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

= koefisien tahanan (Tabel 2.8) = 1,84 2

= percepatan gravitasi (m/s ) Untuk pipa tekan 315 mm : = 1,84 x (4,5) 2 = 2 m 2 x 9,8 Untuk pipa hisap 250 mm : Hf

Hf

= 1,84 x (7,1) 2 = 4,73 m

HL

2 x 9,8 = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories (0,27 + 39,5) m + (2 + 4,73) m 39,77+ 6,73 m 46,5 m

Head Total = static Head (z) + Head Loss (HL) 33 m + 46,5 m 79,5 m

Universitas Sriwijaya

I-4

Gambar I1. Kurva Debit Pompa di sump A 3

Dari grafik diatas didapatkan debit pompa normal sebesar 1152 m /jam 3

atau 0,32 m /detik dengan putaran mesin 1300 rpm dan efisiensi 65%. Sedangkan 3

debit pompa aktual hanya sebesar 0,158 m /detik . Pompa multiflo 420 E Di Sump B ( WP 531) Dari spesifikasi pompa didapatkan data sebagai berikut : 3

Q pompa Diameter pipa tekan Diameter pipa hisap

= 0,35 m /detik = 315 mm = 0,315 m = 250 mm = 0,25 m

Panjang pipa hisap

= 2 m (pipa HDPE)

Panjang pipa keluar Beda elevasi (z)



= 290 m (pipa HDPE) menuju ring kanal = +68 m – (+28) m = +40 Mdpl

Head Statis (Hs) Hs

= t1 – t2

Keterangan: t1

: elevasi pada sisi keluar air ujung pipa

t2

: elevasi pada sisi isap air ujung pipa

Hs

= +68 - (+28)

Hs

= 40 m

Universitas Sriwijaya

I-5

Head Kecepatan (V) V = Keterangan = : kecepatan aliran dalam pipa A : luas Q : debit pompa Kecepatan aliran fluida : Untuk pipa tekan 315 mm : 0,35 = 4,5 m/s VQ 2 A 3,14 x (0,1575) Head Loose (HL)

HL = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories Head friction in pipe inlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

dimana : Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m) 3

Q = Debit aliran pipa (m /detik) C = Koefesien (Tabel 2.7) = 140 (untuk pipa HDPE) = Dimameter pipa (m) L = Panjang pipa (m) Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

10,666(0,35)1.85

=

1401.85.0,254.85

x2

= x2 = 0,27 m

 Head friction in pipe outlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C 1.85 D 4.85 Universitas Sriwijaya

I-6

10,666(0,35)1.85

=

x 290

1401.85.0,254.85 =

x 290

= 39,5 m  Head friciton in accessories H f= f

v2

2g dimana : Hf

= Kerugian gesekan pada pipa (m)

V

= kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

= koefisien tahanan (Tabel 2.8) = 1,84 2

= percepatan gravitasi (m/s ) Untuk pipa tekan 315 mm : = 1,84 x (4,5) 2 = 2 m 2 x 9,8 Untuk pipa hisap 250 mm : Hf

Hf

= 1,84 x (7,1) 2 = 4,73 m

HL

2 x 9,8 = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories (0,27 + 39,5) m + (2+ 4,73) m 39,77+ 6,73 m 46,5 m

Head Total = static Head (z) + Head Loss(HL) 40 m + 46,5 m 86,5 m

Universitas Sriwijaya

I-7

TABEL I 1 . Perhitungan head pompa situasi Sekarang (aktual)

Pompa

WP 378 WP

Head Friction (m)

Head Statis

Head Kecepatan

(Mdpl)

(m/s)

33

4,5

0,27

40

4,5

0,27

Head Friction Accesories (m)

Head

Head

Loose (m)

Total (m)

Pipa tekan

Pipa hisap

39,5

2

4,73

46,5

79,5

39,5

2

4,73

46,5

86,5

Inlet outlet

531

Gambar I 2. Kurva Debit Pompa di Sump B 3

Dari grafik diatas didapatkan debit pompa normal sebesar 1080 m /jam 3

atau 0,300 m /detik dengan putaran mesin 1300 rpm dan efisiensi 65%. 3

Sedangkan debit pompa aktual hanya sebesar 0,158 m /detik. B. Kebutuhan Pompa Dengaan Debit Optimal Kebutuhan pompa dengan debit pompa optimal pada pompa 1 : Pompa yang jika digunakan secara optimal dapat mengetahui jumlah pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk dengan debit total dan debit pompa seperti dibawah ini :

Universitas Sriwijaya

I-8

Debit Total DTH 1 = Debit pemompaan optimal 1 =

(jam kerja pompa 15 jam)

Sehingga jumlah kebutuhan pompa yaitu : Jumlah pompa di DTH1

= =

0,37= 1 unit

Kebutuhan pompa dengan debit pompa optimal pompa 2 : Pompa yang digunakan jika digunakan secara optimal dapat mengetahui jumlah pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk atau debit total dengan debit total dan debit popa seperti dibawah ini : Debit Total DTH 2

= 5713,16 m3/hari

Debit pemompaan optimal 2 =

(jam kerja pompa aktual

dilapangan 4 jam) Sehingga jumlah kebutuhan pompa yaitu : Jumlah pompa di DTH2

= = 1,3= 2 unit

C . Kebutuhan Pompa Dengaan Debit Aktual Debit aktual pompa 1 Jika debit aktual pompa yang tercapai seperti sekarang, maka jumlah pompa perlu dievaluasi agar debit yang masuk bisa diatasii. Oleh karena itu, pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk atau debit total dengan debit total dan debit popa seperti dibawah ini : Debit Total DTH 1

=

Universitas Sriwijaya

I-9

Debit pemompaan WP 378

=

(jam kerja pompa 15 jam)

Sehingga jumlah kebutuhan pompa dengan debit pompa aktual yaitu : Jumlah pompa 1

= = 0,75 unit = 1 unit

Debit aktual pompa 2 Jika debit aktual pompa yang tercapai seperti sekarang, maka jumlah pompa perlu dievaluasi agar debit yang masuk bisa diatasii. Oleh karena itu, pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk atau debit total dengan debit total dan debit popa seperti dibawah ini : Debit Total DTH 2

=

Debit pemompaan 2 WP 531 =

(jam kerja pompa 4 jam)

Sehingga jumlah kebutuhan pompa dengan debit pompa aktual yaitu : Jumlah pompa 1

= = = 2,5 = 3 unit

Jadi jumlah pompa yang direncanakan untuk mengeluarkan air yang masuk ke tambang pit taman adalah sebanyak 1 unit untuk temporary Sump dan 3 unit di sump sementara dengan menggunakan jam aktual kerja pompa sekarang. Dimana pompa WP 351 hanya memiliki jam aktual pompa 4 jam. Seharusnya ditambah lagi jam kerja pompanya.

Universitas Sriwijaya

I-10

D. Perhitungan Jam Kerja Pompa Optimal Perhitngan jam kerja pompa yang disesuaikan dengan jumlah pompa yang ada di perusahaan sbanyak 2 buah dengan debit aktual 0,158 m3/detik. Dimana pompa 1 itu berada pada daerah sump A yang berada pada Daerah Tangkapan Hujan (DTH) 1 dan pompa 2 berada di daerah DTH 2 . Maka dapat dilihat dengan rumus : Jam Kerja Pompa WP 378 ( DTH 1)

= = = 11,22 jam

Jadi, jam kerja untuk pompa 1 saat ini harus ditambah menjadi 12 jam/hari. Jam Kerja Pompa WP 531 ( DTH 2)

= = = 10,04 jam

Jadi, jam kerja untuk pompa 2 saat ini harus ditambah menjadi 11 jam/hari. Sedangkan aktualnya hanya 4 jam / hari.

Universitas Sriwijaya

Lampiran J. Perhitungan Head Dan Kebutuhan Pompa Rencana 2017

Perhitungan head pompa Rencana tahun 2017 dengan Asumsi RPM 1300 Pada peta situasi rencana tahun 2017 . Jumlah pompa air yang digunakan pada Temporary Sump yaitu satu jalur Pompa yang digunakan adalah multiflo 420E. Dimana air dari sump temporary akan langsung dipompakan KPL Taman. Sedangkan sump sementara disebelah timur juga menggunakan satu jalur pompa dimana pompa yang digunakan Juga multiflo 420E yang memiliki arah aliran menuju ring Kanal yang nantinya akan diteruskan langsung ke KPL Taman. Dalam menentukan debit pompa rencana ini akan digunakan asumsi RPM pompa 1300. Berikut adalah perhitungan head pompa. Pompa multiflo 420 E Di Sump A (WP 378) 3

Q pompa Diameter pipa tekan Diameter pipa hisap

= 0,35 m /detik = 315 mm = 0,315 m = 250 mm = 0,25 m

Panjang pipa hisap

= 2 m (pipa HDPE)

Panjang pipa keluar Beda elevasi (z)



= 290 m (pipa HDPE) menuju KPL = +58 m – (-13) m = +71 Mdpl

Head Statis (Hs) Hs

= t1 – t2

Keterangan: t1

: elevasi pada sisi keluar air ujung pipa

t2

: elevasi pada sisi isap air ujung pipa

Hs

= +58– ( -13)

Hs

= 71 m

Head Kecepatan (V) V =

J-1

Universitas Sriwijaya

J-2

Keterangan

:

: kecepatan aliran dalam pipa A : luas Q : debit pompa Kecepatan aliran fluida : Untuk pipa tekan 315 mm : 0,35 = 4,5 m/s VQ 2 A 3,14 x (0,1575) Untuk pipa tekan 250 mm : VQ

0,35

= 7,1 m/s

3,14 x (0,125)2

A

Head Loose (HL)

HL = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories Head friction in pipe inlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

dimana :

C1.85 D4.85

Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m) Q = Debit aliran pipa (m3/detik) C = Koefesien (Tabel 2.7)

= 140 (untuk pipa HDPE)

= Dimameter pipa (m) L = Panjang pipa (m) Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

10,666(0,35)1.85

= =

1401.85.0,254.85

x2

x2

= 0,27 m  Head friction in pipe outlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C 1.85 D 4.85 Universitas Sriwijaya

J-3

10,666(0,35)1.85

=

x 290

1401.85.0,254.85 =

x 290

= 39,5 m  Head friciton in accessories H f= f

v2

2g dimana : Hf

= Kerugian gesekan pada pipa (m)

V

= kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

= koefisien tahanan (Tabel 2.8) = 1,84 2

= percepatan gravitasi (m/s ) Untuk pipa tekan 315 mm : = 1,84 x (4,5) 2 = 2 m 2 x 9,8 Untuk pipa hisap 250 mm : Hf

Hf

= 1,84 x (7,1) 2 = 4,73 m

HL

2 x 9,8 = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories (0,27 + 39,5) m + (2 + 4,73) m 39,77+ 6,73 m 46,5 m

Head Total = static Head (z) + Head Loss(HL) 71 m + 46,5 m 117,5 m

Universitas Sriwijaya

J-4

Gambar J 1. Kurva Debit Pompa di Sump A 3

Dari grafik diatas didapatkan debit pompa rencana sebesar 540 m /jam 3

atau 0,150 m /detik dengan putaran mesin 1300 rpm dan efisiensi 75%. Pompa multiflo 420 E Di Sump B (WP 531) Dari spesifikasi pompa didapatkan data sebagai berikut : 3

Q pompa Diameter pipa tekan Diameter pipa hisap

= 0,35 m /detik = 315 mm = 0,315 m = 250 mm = 0,25 m

Panjang pipa hisap

= 2 m (pipa HDPE)

Panjang pipa keluar Beda elevasi (z)



= 290 m (pipa HDPE) menuju ring kanal = +68 m – (-13) m = +71 Mdpl

Head Statis (Hs) Hs

= t1 – t2

Keterangan: t1

: elevasi pada sisi keluar air ujung pipa

t2

: elevasi pada sisi isap air ujung pipa

Hs

= +58 – (-13)

Hs

= 71 m

Universitas Sriwijaya

J-5

Head Kecepatan (V) V = Keterangan = : kecepatan aliran dalam pipa A : luas Q : debit pompa Kecepatan aliran fluida : Untuk pipa tekan 315 mm : 0,35 = 4,5 m/s V Q 2 A 3,14 x (0,1575) Untuk pipa tekan 250 mm : V Q

0,35

= 7,1 m/s

3,14 x (0,125)2

A

Head Loose (HL)

HL = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories Head friction in pipe inlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

dimana : Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m) 3

Q = Debit aliran pipa (m /detik) C = Koefesien (Tabel 2.7) = 140 (untuk pipa HDPE) = Dimameter pipa (m) L = Panjang pipa (m) Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

10,666(0,35)1.85

=

1401.85.0,254.85

x2

= x2 = 0,27 m

Universitas Sriwijaya

J-6

Head friction in pipe outlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C 1.85 D 4.85

10,666(0,35)1.85

=

x 290

1401.85.0,254.85 =

x 290

= 39,5 m  Head friciton in accessories

v2 2g

H f= f dimana : Hf

= Kerugian gesekan pada pipa (m)

V

= kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

= koefisien tahanan (Tabel 2.8) = 1,84 2

= percepatan gravitasi (m/s ) Untuk pipa tekan 315 mm : = 1,84 x (4,5) 2 = 2 m 2 x 9,8 Untuk pipa hisap 250 mm : Hf

Hf

= 1,84 x (7,1) 2 = 4,73 m

HL

2 x 9,8 = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories (0,27 + 39,5) m + (2 + 4,73) m 39,77+ 6,73 m 46,5 m

Head Total = static Head (z) + Head Loss(HL) 71 m + 46,5 m 117,5 m

Universitas Sriwijaya

J-7

Tabel J.1 . Perhitungan head pompa rencana 2017 untuk RPM 1300 Head Friction

Head Friction Accesories (m)

Head Statis

Head Kecepatan

(Mdpl)

(m/s)

Inlet

outlet

Pipa tekan

Pipa hisap

WP 378

71

4,5

0,27

39,5

2

WP 531

71

4,5

0,27

39,5

2

Pompa

(m)

Head Loose (m)

Head Total (m)

4,73

49,23

117,5

4,73

49,23

117,5

Gambar J 2. Kurva Debit Pompa di Sump B 3

Dari grafik diatas didapatkan debit pompa normal sebesar 540 m /jam atau 3

0,15 m /detik dengan putaran mesin 1300 rpm dan efisiensi 75%. a) Perhitungan Jam Kerja Pompa dengan Jumlah Pompa

Universitas Sriwijaya

J-8

Perhitngan jam kerja pompa yang disesuaikan dengan jumlah pompa yang ada di perusahaan sbanyak 2 buah dengan debit yang direncakan itu di asumsikan debit rencana yaitu sebesar 0,15 m3/detik untuk pompa 1 (sump A) yang berada pada Daerah Tangkapan Hujan 1 (DTH1), dan untuk pompa 2 (sump B) yang berada pada Daerah Tangkapan Hujan (DTH) 2 diasumsikan debit rencana sebesar 3

0,15 m /detik. Maka dapat dihitung jam kerja pompa yang direncanakan untuk 2017 ini dapat dilihat dengan rumus : Jam Kerja Pompa WP 378 ( DTH 1) = = = 15 jam Jadi, jam kerja untuk pompa 1 direncanakan dengan RPM 1300 harus ditambah menjadi 15 jam/hari. Jam Kerja Pompa WP 531 ( DTH 2) = = = 12 jam Jadi, jam kerja untuk pompa 1 direncanakan ( RPM 1300) harus menjadi 15 jam/hari dan pompa 2 sebanyak 12 jam/hari agar air di sump rencana 2017 nanti habis semua (ini untuk satu pompa). Rencana Kebutuhan Pompa Dengaan Debit Optimal Kebutuhan pompa dengan debit pompa optimal pada pompa 1 ( WP : Pompa yang jika digunakan secara optimal dapat mengetahui jumlah pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk dengan debit total dan debit pompa seperti dibawah ini : Debit Total DTH 1 = Debit pemompaan optimal 1 =

(jam kerja pompa 15 jam)

Sehingga jumlah kebutuhan pompa yaitu : Jumlah pompa di DTH1

=

Universitas Sriwijaya

J-9

= 1 Unit

Kebutuhan pompa dengan debit pompa optimal pompa 2 (WP 531) : Pompa yang digunakan jika digunakan secara optimal dapat mengetahui jumlah pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk atau debit total dengan debit total dan debit popa seperti dibawah ini : Debit Total DTH 2

=

Debit pemompaan optimal 2 = Kita asumsikan jam kerja pompa menggunakan jam kerja pompa aktual yang sekarang yaitu 4 jam untuk satu hari . Sehingga jumlah kebutuhan pompa yaitu : Jumlah pompa di DTH2

= = = 2,97 unit / 3 unit

Jadi jumlah pompa yang direncanakan pada tahun 2017 untuk mengeluarkan air yang masuk ke tambang pit taman adalah sebanyak 1 unit untuk Sump A dengan jam kerja pompa yang digunakan ialah jam kerja pompa aktual saat ini yaitu 15 jam. Sedangkan untuk sump sementara butuh 3 unit dengan memakai jam kerja aktual pompa saat ini yaitu 4 jam. Dimana kedua pompa pada kedua sump ini diasumsikan menggunakan RPM 1300 Dan Jam Kerja Pompa Menggunakan Jam Kerja Pompa Aktual Saat Ini.

B. Perhitungan head pompa Rencana tahun 2017 dengan Asumsi RPM 1400 ( RPM maksimum) Pada asumsi pertama tadi menggunakan RPM 1300 ( RPM yang digunakan pada saat ini) sudah didapatkan hasil rencana berapa pompa yang dibutuhkan dengan jam aktual pompa dianggap sama dengan jam aktual sekarang. Untuk

Universitas Sriwijaya

J-10

asumsi yang kedua ini menggunakan RPM 1400 dengan jam aktual yang sama akan kita dapatkan juga berapa butuh jam pompa dan jumlah pompa yang dibutuhkan nantinya. Berikut perhitungan Head pompa nya terlebih dahulu seperti dibawah ini : Pompa multiflo 420 E Di Sump A (WP 378) Dari spesifikasi pompa didapatkan data sebagai berikut : 3

Q pompa Diameter pipa tekan Diameter pipa hisap

= 0,37 m /detik = 315 mm = 0,315 m = 250 mm = 0,25 m

Panjang pipa hisap

= 2 m (pipa HDPE)

Panjang pipa keluar Beda elevasi (z)



= 290 m (pipa HDPE) menuju KPL = +58 m – (-13) m = +71 Mdpl

Head Statis (Hs) Hs

= t1 – t2

Keterangan: t1

: elevasi pada sisi keluar air ujung pipa

t2

: elevasi pada sisi isap air ujung pipa

Hs

= +58– ( -13)

Hs

= 71 m

Head Kecepatan (V) V = Keterangan

:

: kecepatan aliran dalam pipa A : luas Q : debit pompa Kecepatan aliran fluida : Untuk pipa tekan 315 mm : 0,37 = 4,75 m/s VQ A 3,14 x (0,1575)2

Universitas Sriwijaya

J-11

Untuk pipa tekan 250 mm : 0,37 = 7,54 m/s VQ 2 A 3,14 x (0,125) Head Loose (HL)

HL = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories Head friction in pipe inlet = 10,666Q1.85 x L

Hf

C1.85 D4.85

dimana : Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m) 3

Q = Debit aliran pipa (m /detik) C = Koefesien (Tabel 2.7) = 140 (untuk pipa HDPE) = Dimameter pipa (m) L = Panjang pipa (m) Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

10,666(0,37)1.85

=

1401.85.0,254.85

=

x2

x2

= 0,3 m  Head friction in pipe outlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C 1.85 D 4.85

10,666(0,37)1.85

=

1401.85.0,254.85 =

x 290

x 290

= 43,77 m  Head friciton in accessories H f= f

v2 2g

dimana :

Universitas Sriwijaya

J-12

Hf

= Kerugian gesekan pada pipa (m)

V

= kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

= koefisien tahanan (Tabel 2.8) = 1,84 2

= percepatan gravitasi (m/s ) Untuk pipa tekan 315 mm : = 1,84 x (4,75) 2 = 2,12 m 2 x 9,8 Untuk pipa hisap 250 mm : Hf

Hf

= 1,84 x (7,54) 2 = 5,34 m

HL

2 x 9,8 = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories (0,3 + 43,77) m + (2,12 + 5,34) m 44,07+ 10,68 m 51,53 m

Head Total = static Head (z) + Head Loss(HL) 71 m + 51,53 m 122,53 m

Universitas Sriwijaya

J-13

Gambar J3. Kurva Debit Pompa di Sump A 3

Dari grafik diatas didapatkan debit pompa rencana sebesar 828 m /jam 3

atau 0,23 m /detik dengan putaran mesin 1400 rpm dan efisiensi 73%. Pompa multiflo 420 E Di Sump sementara (WP 531) Dari spesifikasi pompa didapatkan data sebagai berikut : 3

Q pompa Diameter pipa tekan Diameter pipa hisap

= 0,37 m /detik = 315 mm = 0,315 m = 250 mm = 0,25 m

Panjang pipa hisap

= 2 m (pipa HDPE)

Panjang pipa keluar Beda elevasi (z)



= 290 m (pipa HDPE) menuju KPL = +58 m – (-13) m = +71 Mdpl

Head Statis (Hs) Hs

= t1 – t2

Keterangan: t1

: elevasi pada sisi keluar air ujung pipa

t2

: elevasi pada sisi isap air ujung pipa

Hs

= +58– ( -13)

Hs

= 71 m

Universitas Sriwijaya

J-14

Head Kecepatan (V) V = Keterangan

:

: kecepatan aliran dalam pipa A : luas Q : debit pompa Kecepatan aliran fluida : Untuk pipa tekan 315 mm : 0,37 = 4,75 m/s V Q 2 A 3,14 x (0,1575) Untuk pipa tekan 250 mm : V Q

0,37

= 7,54 m/s

3,14 x (0,125)2

A

Head Loose (HL)

HL = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories Head friction in pipe inlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

dimana :

C1.85 D4.85

Hf = Kerugian gesekan pada pipa (m) Q = Debit aliran pipa (m3/detik) C = Koefesien (Tabel 2.7)

= 140 (untuk pipa HDPE)

= Dimameter pipa (m) L = Panjang pipa (m) Hf

= 10,666Q1.85 x L

C1.85 D4.85

10,666(0,37)1.85

= =

1401.85.0,254.85

x2

x2

Universitas Sriwijaya

J-15

= 0,3 m

Head friction in pipe outlet Hf

= 10,666Q1.85 x L

C 1.85 D 4.85

10,666(0,37)1.85

=

x 290

1401.85.0,254.85 =

x 290

= 43,77 m  Head friciton in accessories

v2 2g

H f= f dimana : Hf

= Kerugian gesekan pada pipa (m)

V

= kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

= koefisien tahanan (Tabel 2.8) = 1,84 2

= percepatan gravitasi (m/s ) Untuk pipa tekan 315 mm : = 1,84 x (4,75) 2 = 2,12 m 2 x 9,8 Untuk pipa hisap 250 mm : Hf

Hf

= 1,84 x (7,54) 2 = 5,34 m

HL

2 x 9,8 = Head friction in Pipe + Head Friction in accessories (0,3 + 43,77) m + (2,12 + 5,34) m 44,07+ 10,68 m 51,53 m

Head Total = static Head (z) + Head Loss(HL)

Universitas Sriwijaya

J-16

71 m + 51,53 m 122,53 m

Tabel J.2 . Perhitungan Head Pompa Rencana 2017 dengan RPM 1400 Head Friction

Head Friction Accesories (m)

Head Statis

Head Kecepatan

(Mdpl)

(m/s)

Inlet

outlet

Pipa tekan

Pipa hisap

WP 378

71

4,75

0,3

43,77

2,12

WP 531

71

4,75

0,3

43,77

2,12

Pompa

(m)

Head Loose (m)

Head Total (m)

5,34

54,75

122,53

5,34

54,75

122,53

Gambar J4. Kurva Debit Pompa di Sump B 3

Dari grafik diatas didapatkan debit pompa rencana sebesar 828 m /jam 3

atau 0,23 m /detik dengan putaran mesin 1400 rpm dan efisiensi 73%. a) Perhitungan Jam Kerja Pompa dengan Jumlah Pompa Perhitngan jam kerja pompa yang disesuaikan dengan jumlah pompa yang ada di perusahaan sbanyak 2 buah dengan debit yang direncakan itu di asumsikan debit rencana yaitu sebesar 0,23 m3/detik untuk pompa WP 378 (sump A) yang

Universitas Sriwijaya

J-17

berada pada Daerah Tangkapan Hujan 1 (DTH1), dan untuk pompa WP 531 (sump B) yang berada pada Daerah Tangkapan Hujan (DTH) 2 diasumsikan debit 3 rencana sebesar 0,23 m /detik. Maka dapat dihitung jam kerja pompa yang direncakan untuk 2017 ini dapat dilihat dengan rumus : Jam Kerja Pompa WP 378 ( DTH 1)

= = = 9,73 jam

Jadi, jam kerja untuk pompa 1 direncanakan dengan RPM 1400 harus ditambah menjadi 10 jam/hari. Jam Kerja Pompa WP 531 ( DTH 2)

= = = 7,76 jam

Jadi, jam kerja untuk pompa 2 direncanakan ( RPM 1400) harus ditambah menjadi 8 jam/hari. b) Rencana Kebutuhan Pompa Dengaan Debit Optimal Kebutuhan pompa dengan debit pompa optimal pada pompa 1 : Pompa yang jika digunakan secara optimal dapat mengetahui jumlah pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk dengan debit total dan debit pompa seperti dibawah ini : Debit Total DTH 1 = Debit pemompaan optimal 1 =

(jam kerja pompa 15 jam)

Sehingga jumlah kebutuhan pompa yaitu : Jumlah pompa di DTH1

= =

= 0,65 unit / 1 Unit

Universitas Sriwijaya

J-18

4. Kebutuhan pompa dengan debit pompa optimal pompa 2 : Pompa yang digunakan jika digunakan secara optimal dapat mengetahui jumlah pompa yang dibutuhkan untuk mengatasi air yang masuk atau debit total dengan debit total dan debit pipa seperti dibawah ini : Debit Total DTH 2

=

Debit pemompaan optimal 2 =

(jam kerja pompa 15 jam)

Sehingga jumlah kebutuhan pompa yaitu : Jumlah pompa di DTH2

= = = 0,52 unit / 1 unit

Jadi jumlah pompa yang direncanakan pada tahun 2017 untuk mengeluarkan air yang masuk ke tambang pit taman dengan menggunakan RPM 1400 ini adalah sebanyak 1 unit untuk Sump A dan 1 unit di sump sementara. Dimana diasumsikan debit rencana pompa yang kita gunakan adalah dengan RPM 1400 yang merupakan RPM yang digunakan pada saat ini . Tabel J3. Perhitungan jumlah dan jam kerja pompa Rencana dengan menggunakan perbandingan RPM

RPM

Jam Kerja Pompa Rencana

Jumlah Pompa Optimal (asumsi jam kerja

( 1 buah pompa )

pompa aktual)

WP 378

WP 531

Sump A

Sump B

1300

15 jam/hari

12 jam/hari

1 Unit

3 Unit

1400

10 jam/hari

8 jam / hari

1 unit

1 Unit

Universitas Sriwijaya

Lampiran K. Dimensi Aktual Sump

Dimensi Aktual sump Dimensi Aktual Sump A Sump berfungsi untuk menampung air limpasan agar tidak masuk ke kawasan penambangan. Pada pit taman Tambang Air Laya . temporary Sump yang terletak pada front kerja langsung di pompakan menuju ke kolam pengendapan sebelum dibuang ke sungai. Adapun dimensi aktual sump A antara lain : Volume Maximum sump

=1936 m

3

Perencanaan Dimensi Sump A (Kemampuan Pompa Aktual) Diketahui : Curah hujan harian Debit Limpasan DTH 1

= 66,51 mm/hari 3 = 6300,13 m /hari

Debit evaporasi

= 0,12 m /jam

Debit air tanah

= 3,6 m /jam

Debit total

= 6383,65 m /hari

3

3

3

3

Debit pemompaan rencana

3

= 568,8 m /jam (1 unit pompa) = 568,8 m /jam Tabel K.1. Perhitungan Debit Sisa Air di sump A Pit Taman (Debit Pompa Aktual) Jam Intesitas

Debit limpasan

Debit air tanah

Debit eva

debit

debit

total

pompa

debit sisa

porasi

1 2

34,51 21,74

5116,65 6446,57

3,60 7,20

0,13 0,26

5120,12 6453,51

568,80 1137,60

4551,32 5315,91

3

16,59

7379,49

10,80

0,39

7389,90

1706,40

5683,50

4

13,70

8122,17

14,40

0,52

8136,05

2275,20

5860,85

5

11,80

8749,35

18,00

0,65

8766,70

2844,00

5922,70

6

10,45

9297,57

21,60

0,78

9318,39

3412,80

5905,59

7

9,43

9787,80

25,20

0,91

9812,09

3981,60

5830,49

K-1 Universitas Sriwijaya

8

8,63

10233,30 28,80

1,04

10261,06

4550,40

K-2 5710,66

9

7,98

10643,06 32,40

1,17

10674,29

5119,20

5555,09

10

7,44

11023,49 36,00

1,30

11058,19

5688,00

5370,19

11

6,98

11379,33 39,60

1,43

11417,50

6256,80

5160,70

12

6,58

11714,20 43,20

1,56

11755,84

6825,60

4930,24

13

6,24

12030,96 46,80

1,69

12076,07

7394,40

4681,67

14

5,94

12331,85 50,40

1,82

12380,43

7963,20

4417,23

15

5,67

12618,74 54,00

1,95

12670,79

8532,00

4138,79

16

5,44

12893,15 57,60

2,08

12948,67

9100,80

3847,87

17

5,22

13156,35 61,20

2,21

13215,34

9669,60

3545,74

18

5,02

13409,42 64,80

2,34

13471,88

10238,40

3233,48

19

4,85

13653,28 68,40

2,47

13719,21

10807,20

2912,01

20

4,68

13888,72 72,00

2,60

13958,12

11376,00

2582,12

21

4,53

14116,45 75,60

2,73

14189,32

11944,80

2244,52

22

4,40

14337,05 79,20

2,86

14413,39

12513,60

1899,79

23

4,27

14551,07 82,80

2,99

14630,88

13082,40

1548,48

24

4,15

14758,97 86,40

3,12

14842,25

13651,20

1191,05

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit aktual pompa. Pada tabel diatas dengan kapasitas aktual pompa hanya sebesar 158 liter/s dan harus menggunakan 1 pompa (Lampiran I).Maka selisih 3

volume terbesar, didapat pada 5 jam yaitu sebesar 5922,70 m .Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : X

2

= luas atas (m )

Y

2

= luas bawah (m )

Z

2

2

= kedalaman (m)

Universitas Sriwijaya

K-3

maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut: (( ) )

Diketahui volume trapesium: (

*(

)

(

)

+

(

)

)

3

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel 5923 m , sehingga persamaan diatas menjadi:

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 = 5795 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

=-

-

√

√

-

-

Universitas Sriwijaya

K-4

==-

√ √

35 Maka didapatkan nilai X : X = 8 + 35 43 Sehingga dimensi sump A (DTH1) yang akan direncanakan adalah : a. Panjang permukaan sumuran b. Lebar permukaan sumuran

= 43 m = 43 m

c. Panjang dasar sumuran

= 35 m

d. Lebar dasar sumuran

= 35 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump A dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 43 m x 43 m) + (35 m x 35 m)} x ½ 4 6148 m

3 3

Jadi volume sump A yang akan direncanakan di pit Taman adalah 6148 m dalam 1 hari. 43 m 43 m 4m

35 m

35 m

Gambar K.1. Rencana Dimensi Sump A Pit Taman

Universitas Sriwijaya

K-5

b) Dimensi Aktual Sump Sementara (DTH2) Sump berfungsi untuk menampung air limpasan agar tidak masuk ke kawasan penambangan. Pada pit taman Tambang Air Laya . Sump Sementara yang terletak di timur Pit (DTH2) pompakan menuju ke saluran tambang dahulu yang kemudian dialirkan langsung menuju KPL sebelum dibuang ke sungai. Adapun dimensi aktual sump Sementara antara lain : Volume Maximum

= 19.835 m

3

Perencanaan Dimensi Sump B (Kemampuan Pompa Aktual) Diketahui : Curah hujan harian

= 66,51 mm/hari

Debit Limpasan DTH 2

= 5629,16 m /hari

Debit evaporasi

= 0,10 m /jam

Debit air tanah

= 3,60 m /jam

Debit total

= 5713,16 m /hari

3

3 3

3

Debit pemompaan rencana

3

3

= 568,8 m /jam (1 unit pompa) = 568,8 m /jam

Tabel K.2. Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit Taman (Debit Pompa Aktual) Debit Jam Intensitas

limpasan

Debit air

Debit Eva

tanah

porasi

debit

debit

total

pompa

debit sisa

1 2

34,51 21,74

4451,46 5608,48

3,60 7,20

0,12 0,24

4454,94 5615,44

1706,40 3412,80

2748,54 2202,64

3

16,59

6420,11

10,80

0,36

6430,55

5119,20

1311,35

4

13,70

7066,25

14,40

0,48

7080,17

6825,60

254,57

5

11,80

7611,88

18,00

0,60

7629,28

8532,00

-902,72

6

10,45

8088,83

21,60

0,72

8109,71

10238,40

-2128,69

7

9,43

8515,33

25,20

0,84

8539,69

11944,80

-3405,11

8

8,63

8902,91

28,80

0,96

8930,75

13651,20

-4720,45

9

7,98

9259,40

32,40

1,08

9290,72

15357,60

-6066,88

10

7,44

9590,37

36,00

1,20

9625,17

17064,00

-7438,83

Universitas Sriwijaya

9938,23

K-6 18770,40 -8832,17

11

6,98

9899,95

39,60

1,32

12

6,58

10191,29

43,20

1,44 10233,05

20476,80 -10243,75

13

6,24

10466,86

46,80

1,56 10512,10

22183,20 -11671,10

14

5,94

10728,64

50,40

1,68 10777,36

23889,60 -13112,24

15

5,67

10978,23

54,00

1,80 11030,43

25596,00 -14565,57

16

5,44

11216,97

57,60

1,92 11272,65

27302,40 -16029,75

17

5,22

11445,95

61,20

2,04 11505,11

29008,80 -17503,69

18

5,02

11666,11

64,80

2,16 11728,75

30715,20 -18986,45

19

4,85

11878,27

68,40

2,28 11944,39

32421,60 -20477,21

20

4,68

12083,11

72,00

2,40 12152,71

34128,00 -21975,29

21

4,53

12281,23

75,60

2,52 12354,31

35834,40 -23480,09

22

4,40

12473,15

79,20

2,64 12549,71

37540,80 -24991,09

23

4,27

12659,35

82,80

2,76 12739,39

39247,20 -26507,81

24

4,15

12840,22

86,40

2,88 12923,74

40953,60 -28029,86

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit aktual pompa. Pada tabel diatas dengan kapasitas aktual pompa hanya sebesar 158 liter/s dan harus menggunakan 1 pompa (Lampiran I).Maka selisih 3

volume terbesar, didapat pada 1 jam yaitu sebesar 2748,54 m .Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : X

2

Y2

2

= luas atas (m ) 2

= luas bawah (m )

= kedalaman (m)

maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z

Universitas Sriwijaya

K-7

Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut: (( ) )

Diketahui volume trapesium: (

)

*(

)

+ (

)

(

)

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel

3

m , sehingga persamaan

diatas menjadi:

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 = 2621 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

=-

-

√

√

-

-

Universitas Sriwijaya

K-8

==-

√ √

= 22 Maka didapatkan nilai X : = 8 + 22 30 Sehingga dimensi sump B (DTH2) yang akan direncanakan adalah : a. Panjang permukaan sumuran b. Lebar permukaan sumuran

= 30 m = 30 m

c. Panjang dasar sumuran

= 22 m

d. Lebar dasar sumuran

= 22 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump B dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 30 m x 30 m) + (22 m x 22 m)} x ½ 4 2768 m

3 3

Jadi volume sump B yang akan direncanakan di pit Taman adalah 2768 m dalam 1 hari 30 m 30 m 4m

22 m

22 m

Gambar K.2. Rencana Dimensi Sump B Pit Taman

Universitas Sriwijaya

K-9

Dimensi SUMP (Optimal) Adapun dimensi optimal sump temporary antara lain : Volume Maximum

= 1936 m

3

Diketahui : Perencanaan Dimensi Sump A (Kemampuan Pompa Optimal) Diketahui : Curah hujan harian

= 66,51 mm/hari

Debit Limpasan DTH 1

= 6300,13 m /hari

Debit evaporasi

= 0,12 m /jam

Debit air tanah

= 3,60 m /jam

Debit total

= 6383,65 m /hari

Debit pemompaan rencana

= 1152 m /jam (1 unit pompa) = 1152 m /jam

3

3 3

3

3

3

Tabel K.3. Perhitungan Debit Sisa Air sump A Pit Taman (Debit Pompa Optimal) Jam Intensitas

Debit limpasan

Debit air

debit

tanah

porasi

eva

debit total

debit pompa

debit sisa

1 2

34,51 21,74

5116,65 6446,57

3,60 7,20

0,13 0,26

5120,12 6453,51

1152,00 2304,00

3968,12 4149,51

3

16,59

7379,49

10,80

0,39

7389,90

3456,00

3933,90

4

13,70

8122,17

14,40

0,52

8136,05

4608,00

3528,05

5

11,80

8749,35

18,00

0,65

8766,70

5760,00

3006,70

6

10,45

9297,57

21,60

0,78

9318,39

6912,00

2406,39

7

9,43

9787,80

25,20

0,91

9812,09

8064,00

1748,09

8

8,63

10233,30 28,80

1,04

10261,06

9216,00

1045,06

9

7,98

10643,06 32,40

1,17

10674,29

10368,00

306,29

10

7,44

11023,49

36,00

1,30

11058,19

11520,00

-461,81

11

6,98

11379,33

39,60

1,43

11417,50

12672,00

-1254,50

12

6,58

11714,20

43,20

1,56

11755,84

13824,00

-2068,16

13

6,24

12030,96 46,80

1,69

12076,07

14976,00

-2899,93

14

5,94

12331,85 50,40

1,82

12380,43

16128,00

-3747,57

15

5,67

12618,74 54,00

1,95

12670,79

17280,00

-4609,21

Universitas Sriwijaya

16

5,44

12893,15 57,60

2,08

K-10 12948,67 18432,00 -5483,33

17

5,22

13156,35 61,20

2,21

13215,34 19584,00 -6368,66

18

5,02

13409,42 64,80

2,34

13471,88 20736,00 -7264,12

19

4,85

13653,28 68,40

2,47

13719,21 21888,00 -8168,79

20

4,68

13888,72 72,00

2,60

13958,12 23040,00 -9081,88

21

4,53

14116,45 75,60

2,73

14189,32 24192,00 -10002,68

22

4,40

14337,05 79,20

2,86

14413,39 25344,00 -10930,61

23

4,27

14551,07 82,80

2,99

14630,88 26496,00 -11865,12

24

4,15

14758,97 86,40

3,12

14842,25 27648,00 -12805,75

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit aktual pompa. Pada tabel diatas dengan kapasitas optimal pompa sebesar sebesar 158 liter/s dan harus menggunakan 1 pompa (Lampiran I).Maka 3

selisih volume terbesar, didapat pada 2 jam yaitu sebesar 4149,51 m .Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : X

2

= luas atas (m )

2

Y

2

= luas bawah (m )

2

= kedalaman (m) maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut:

Universitas Sriwijaya

K-11

(( ) )

Diketahui volume trapesium: (

)

*(

)

+ (

)

(

)

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel

3

m , sehingga persamaan

diatas menjadi:

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 = 4022 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

-

√

=-

√

=-

√

=-

√

-

-

28 Maka didapatkan nilai X :

Universitas Sriwijaya

K-12

= 8 + 28 36 Sehingga dimensi sump A (DTH1) yang akan direncanakan adalah : f. Panjang permukaan sumuran = 36 m g. Lebar permukaan sumuran = 36 m h. Panjang dasar sumuran i. Lebar dasar sumuran

= 28 m = 28 m

j. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump A dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 36 m x 36 m) + (28 m x 28 m)} x ½ 4 4160 m

3

Jadi volume sump temporary yang akan direncanakan di pit Taman adalah 4160 3

m dalam 1 hari 36 m 36 m 4m

28m

28 m

Gambar K.3. Rencana Dimensi Sump A Pit Taman Perencanaan Dimensi Sump B (Kemampuan Pompa Optimal) Volume Maximum

3

= 19.835 m

Universitas Sriwijaya

K-13

Diketahui : Curah hujan harian

= 66,51 mm/hari

Debit Limpasan DTH 2

= 5629,16 m /hari

Debit evaporasi

= 0,10 m /jam

Debit air tanah

= 3,60 m /jam

Debit total

= 5713,16 m /hari

Debit pemompaan rencana

= 1080 m /jam (2 unit pompa) = 2160 m /jam

3

3 3

3

3

3

Tabel K.4. Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit Taman (Debit Pompa Aktual) Debit Jam Intensitas

limpasan

Debit air

debit eva

tanah

porasi

debit

debit

total

pompa

debit sisa

1 2

34,51 21,74

4451,46 5608,48

3,60 7,20

0,12 0,24

4454,94 5615,44

2160,00 4320,00

2294,94 1295,44

3

16,59

6420,11

10,80

0,36

6430,55

6480,00

-49,45

4

13,70

7066,25

14,40

0,48

7080,17

8640,00

-1559,83

5

11,80

7611,88

18,00

0,60

7629,28

10800,00

-3170,72

6

10,45

8088,83

21,60

0,72

8109,71

12960,00

-4850,29

7

9,43

8515,33

25,20

0,84

8539,69

15120,00

-6580,31

8

8,63

8902,91

28,80

0,96

8930,75

17280,00

-8349,25

9

7,98

9259,40

32,40

1,08

9290,72

19440,00

-10149,28

10

7,44

9590,37

36,00

1,20

9625,17

21600,00

-11974,83

11

6,98

9899,95

39,60

1,32

9938,23

23760,00

-13821,77

12

6,58

10191,29 43,20

1,44

10233,05

25920,00

-15686,95

13

6,24

10466,86 46,80

1,56

10512,10

28080,00

-17567,90

14

5,94

10728,64 50,40

1,68

10777,36

30240,00

-19462,64

15

5,67

10978,23 54,00

1,80

11030,43

32400,00

-21369,57

16

5,44

11216,97

57,60

1,92

11272,65

34560,00

-23287,35

17

5,22

11445,95

61,20

2,04

11505,11

36720,00

-25214,89

18

5,02

11666,11

64,80

2,16

11728,75

38880,00

-27151,25

19

4,85

11878,27

68,40

2,28

11944,39

41040,00

-29095,61

Universitas Sriwijaya

20

4,68

12083,11

72,00

2,40

12152,71 43200,00

K-14 -31047,29

21

4,53

12281,23

75,60

2,52

12354,31 45360,00

-33005,69

22

4,40

12473,15

79,20

2,64

12549,71 47520,00

-34970,29

23

4,27

12659,35

82,80

2,76

12739,39 49680,00

-36940,61

24

4,15

12840,22

86,40

2,88

12923,74 51840,00

-38916,26

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit aktual pompa. Pada tabel diatas dengan kapasitas aktual pompa hanya sebesar 158 liter/s dan harus menggunakan 1 pompa (Lampiran I).Maka selisih 3

volume terbesar, didapat pada 1 jam yaitu sebsar 2294,94 m .Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : X

2

= luas atas (m )

2

Y

2

= luas bawah (m )

2

= kedalaman (m) maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut: (( ) )

Diketahui volume trapesium: (

)

Universitas Sriwijaya

K-15

*(

(

)

+ (

)

)

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel

3

m , sehingga persamaan

diatas menjadi:

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 = 2167 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

-

√

=-

√

=-

√

=-

√

-

-

= 24 Maka didapatkan nilai X : = 8 + 24 32 Sehingga dimensi sump B (DTH2) yang akan direncanakan adalah :

Universitas Sriwijaya

K-16 k. Panjang permukaan sumuran = 32 m

l. Lebar permukaan sumuran

= 32 m

m. Panjang dasar sumuran

= 24 m

n. Lebar dasar sumuran

= 24 m

o. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump B dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 32 m x 32 m) + (24 m x 24 m)} x ½ 4 3200 m

3 3

Jadi volume sump B yang akan direncanakan di pit Taman adalah 3200 m dalam 1 hari 32 m 32 m 4m

24 m

24 m

Gambar K.4. Rencana Dimensi Sump B Pit Taman Perhitungan Waktu Tampung Hujan Sump Tersedia (aktual ) 3

Sump A pit Taman memiliki kapasitas maksimum sebesar 1936 m . Dengan dimensi aktual seperti gambar dibawah ini :

Universitas Sriwijaya

K-17

30 m 22 m 4m

14 m 22 m

Gambar K.5 Dimensi sump A (aktual)

Jika diasumsikan pompa mati maka sump dapat menampung air masuk selama : Waktu tampung sump = 0,3 hari 7,2 jam Jadi, jika pompa tidak beroperasi sama sekali, maka sump tidak mampu menampung sampai satu hari ( maksimal 7,2 jam) . Akan menyebabkan air meluap dan front kerja tergenang dikarenakan curah hujan yang tinggi dan desain sump yang belum optimal. 3

Sump B pit Taman memiliki kapasitas maksimum sebesar 19.835 m . Dengan dimensi aktual seperti gambar dibawah ini: 78 m 59 m 5m

49 m

68 m

Gambar K.6 Dimensi sump B (aktual)

Universitas Sriwijaya

K-18

Jika diasumsikan pompa mati maka sump dapat menampung air masuk selama : Waktu tampung sump

= 3,4 hari 4 hari

Jadi, jika pompa tidak beroperasi sama sekali, maka sump sementaraB yang berada di wilayah timur front penambangan hanya dapat menampung air selama 4 hari.

Universitas Sriwijaya

Lampiran L. Perencanaan Dimensi Sump untuk situasi rencana tahun 2017 Dimensi rencana SUMP 2017 (asumsi RPM 1300) Dimensi Sump A Sump yang akan di bentuk dimensinya ini untuk rencana tahun 2017 dimana menggunakan data dari luas catchment area untuk tahun 2017 nantinya . Diketahui : Curah hujan harian

= 66,51 mm/hari

Debit Limpasan DTH 1

= 7973,19 m /hari

Debit evaporasi Debit air tanah

= 3,51 m3/hari = 86,4 m3/hari

Debit total

= 8056,08 m /hari

3

3

Debit pemompaan rencana = 540 m3/jam (1 unit pompa) = 540 m3/jam (RPM 1300)

Tabel L.1. Perhitungan Debit Sisa Air di sump A Pit Taman (Debit Pompa Rencana 2017,RPM 1300)

Debit Jam Intensitas

limpasan

Debit air tanah

debit

debit

debit

debit

evaporasi

total

pompa

sisa

1 2

34,51 21,74

5684,14 7161,56

3,60 7,20

0,15 0,30

5687,59 7168,46

540,00 1080,00

5147,59 6088,46

3

16,59

8197,94

10,80

0,45

8208,29

1620,00

6588,29

4

13,70

9023,00

14,40

0,60

9036,80

2160,00

6876,80

5

11,80

9719,74

18,00

0,75

9736,99

2700,00

7036,99

6

10,45

10328,76 21,60

0,90

10349,46

3240,00

7109,46

7

9,43

10873,36 25,20

1,05

10897,51

3780,00

7117,51

8

8,63

11368,27 28,80

1,20

11395,87

4320,00

7075,87

9

7,98

11823,48 32,40

1,35

11854,53

4860,00

6994,53

10

7,44

12246,10 36,00

1,50

12280,60

5400,00

6880,60

11

6,98

12641,40 39,60

1,65

12679,35

5940,00

6739,35

12

6,58

13013,42 43,20

1,80

13054,82

6480,00

6574,82

L-1 Universitas Sriwijaya

13

6,24

13365,31

46,80

1,95

13410,16 7020,00

L-2 6390,16

14

5,94

13699,58

50,40

2,10

13747,88 7560,00

6187,88

15

5,67

14018,28

54,00

2,25

14070,03 8100,00

5970,03

16

5,44

14323,12

57,60

2,40

14378,32 8640,00

5738,32

17

5,22

14615,51

61,20

2,55

14674,16 9180,00

5494,16

18

5,02

14896,65

64,80

2,70

14958,75 9720,00

5238,75

19

4,85

15167,56

68,40

2,85

15233,11 10260,00

4973,11

20

4,68

15429,12

72,00

3,00

15498,12 10800,00

4698,12

21

4,53

15682,10

75,60

3,15

15754,55 11340,00

4414,55

22

4,40

15927,17

79,20

3,30

16003,07 11880,00

4123,07

23

4,27

16164,93

82,80

3,45

16244,28 12420,00

3824,28

24

4,15

16395,89

86,40

3,60

16478,69 12960,00

3518,69

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit Rencana pompa dengan RPM 1300 . Pada tabel diatas dengan kapasitas rencana pompa hanya sebesar 150 liter/s dan harus menggunakan 1 pompa (Lampiran J).Maka selisih volume terbesar, didapat pada 7 jam yaitu sebesar 3

7117,51 m .Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : 2

X Y

2

2

= luas atas (m ) 2

= luas bawah (m )

= kedalaman (m) maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z

Universitas Sriwijaya

L-3

Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut: (( ) )

Diketahui volume trapesium: (

*(

(

)

)

+

(

)

)

3

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel 7118 m , sehingga persamaan diatas menjadi:

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 = 6990 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

=-

-

√

√

-

-

Universitas Sriwijaya

L-4

==-

√ √

= 38 Maka didapatkan nilai X : = 8 + 38 46 Sehingga dimensi sump A (DTH1) yang akan direncanakan adalah : a. Panjang permukaan sumuran b. Lebar permukaan sumuran

= 46 m = 46 m

c. Panjang dasar sumuran

= 38 m

d. Lebar dasar sumuran

= 38 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump A dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 46 m x 46 m) + (38 m x 38 m)} x ½ 4 7120 m

3

Jadi volume sump A yang akan direncanakan di pit Taman Untuk tahun 2017 3

adalah 7120 m dalam 1 hari 46 m 46 m 4m

38 m

38 m

Gambar L1. Rencana Dimensi Sump A Pit Taman tahun 2017 (RPM 1300)

Universitas Sriwijaya

L-5

b) Dimensi Sump B (DTH2) Volume Maximum

= 37.208 m

3

Diketahui : Curah hujan harian

= 66,51 mm/hari

Debit Limpasan DTH 2

= 6340,79 m /hari

Debit evaporasi

= 2,8 m /jam

Debit air tanah

= 86,4 m /jam

Debit total

= 6424,40 m /hari

3

3

3

3

Debit pemompaan rencana

3

3

= 540 m /jam (3 unit pompa) = 1620 m /jam (RPM 1300)

Tabel L2. Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit Taman (Debit Pompa Rencana 2017, RPM 1300)

Debit Jam Intensitas

limpasan

Debit air tanah

debit

debit

debit

evaporasi

total

pompa

debit sisa

1 2

34,51 21,74

4520,39 5695,33

3,60 7,20

0,12 0,24

4523,87 5702,29

1620 3240

2903,87 2462,29

3

16,59

6519,53

10,80

0,36

6529,97

4860

1669,97

4

13,70

7175,67

14,40

0,48

7189,59

6480

709,59

5

11,80

7729,76

18,00

0,60

7747,16

8100

-352,84

6

10,45

8214,09

21,60

0,72

8234,97

9720

-1485,03

7

9,43

8647,19

25,20

0,84

8671,55

11340

-2668,45

8

8,63

9040,78

28,80

0,96

9068,62

12960

-3891,38

9

7,98

9402,79

32,40

1,08

9434,11

14580

-5145,89

10

7,44

9738,88

36,00

1,20

9773,68

16200

-6426,32

11

6,98

10053,26 39,60

1,32

10091,54

17820

-7728,46

12

6,58

10349,11 43,20

1,44

10390,87

19440

-9049,13

13

6,24

10628,95 46,80

1,56

10674,19

21060

-10385,81

14

5,94

10894,78 50,40

1,68

10943,50

22680

-11736,50

15

5,67

11148,24 54,00

1,80

11200,44

24300

-13099,56

16

5,44

11390,67 57,60

1,92

11446,35

25920

-14473,65

Universitas Sriwijaya

17

5,22

11623,19 61,20

2,04

11682,35

27540

L-6 -15857,65

18

5,02

11846,77 64,80

2,16

11909,41

29160

-17250,59

19

4,85

12062,21 68,40

2,28

12128,33

30780

-18651,67

20

4,68

12270,22 72,00

2,40

12339,82

32400

-20060,18

21

4,53

12471,41 75,60

2,52

12544,49

34020

-21475,51

22

4,40

12666,31 79,20

2,64

12742,87

35640

-22897,13

23

4,27

12855,39 82,80

2,76

12935,43

37260

-24324,57

24

4,15

13039,06 86,40

2,88

13122,58

38880

-25757,42

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit rencana pompa dengan RPM 1300. Pada tabel diatas dengan kapasitas aktual pompa hanya sebesar 150 liter/s dan harus menggunakan 3 pompa (Lampiran J).Maka selisih volume terbesar, didapat pada 1 jam yaitu sebsar 3

2903,87 m . Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : X

2

= luas atas (m )

2

Y

2

= luas bawah (m )

2

= kedalaman (m) maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut:

Universitas Sriwijaya

L-7

(( ) )

Diketahui volume trapesium: (

*(

(

)

)

+

(

)

)

3

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel 2904 m , sehingga persamaan diatas menjadi:

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 = 2776 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

-

√

=-

√

=-

√

=-

√

-

-

23 Maka didapatkan nilai X :

Universitas Sriwijaya

L-8

= 8 + 23 31 Sehingga dimensi sump B (DTH 2) yang akan direncanakan adalah : a. Panjang permukaan sumuran b. Lebar permukaan sumuran

= 31 m = 31 m

c. Panjang dasar sumuran

= 23 m

d. Lebar dasar sumuran

= 23 m

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump B dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 31 m x 31 m) + (23 m x 23 m)} x ½ 4 2980 m

3 3

Jadi volume sump B yang akan direncanakan di pit Taman adalah 2980 m dalam 1 hari

31 m 31 m 4m

23 m

23 m

Gambar L2. Rencana Dimensi Sump B Pit Taman Rencana tahun 2017 dengan RPM 1300 Dimensi rencana SUMP 2017 (asumsi RPM 1400) Dimensi Sump A Adapun dimensi optimal sump A antara lain :

Universitas Sriwijaya

L-9

Curah hujan harian Debit Limpasan DTH 1

= 66,51 mm/hari 3 = 7973,19 m /hari

Debit evaporasi Debit air tanah

= 3,51 m3/hari = 86,4 m3/hari

Debit total

= 8056,08 m /hari

3

Debit pemompaan rencana =828 m3/jam (1 unit pompa) = 828 m3/jam (RPM 1400)

Tabel L.3. Perhitungan Debit Sisa Air sump A Pit Taman (Debit Pompa Rencana 2017, RPM 1400) Debit Debit debit debit debit debit Jam Intensitas air limpasan evaporasi total pompa sisa tanah 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

34,51 21,74 16,59 13,70 11,80 10,45 9,43 8,63 7,98 7,44 6,98 6,58 6,24 5,94 5,67 5,44 5,22 5,02 4,85 4,68 4,53 4,40 4,27 4,15

5684,14 7161,56 8197,94 9023,00 9719,74 10328,76 10873,36 11368,27 11823,48 12246,10 12641,40 13013,42 13365,31 13699,58 14018,28 14323,12 14615,51 14896,65 15167,56 15429,12 15682,10 15927,17 16164,93 16395,89

3,60 7,20 10,80 14,40 18,00 21,60 25,20 28,80 32,40 36,00 39,60 43,20 46,80 50,40 54,00 57,60 61,20 64,80 68,40 72,00 75,60 79,20 82,80 86,40

0,15 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90 1,05 1,20 1,35 1,50 1,65 1,80 1,95 2,10 2,25 2,40 2,55 2,70 2,85 3,00 3,15 3,30 3,45 3,60

5687,59 7168,46 8208,29 9036,80 9736,99 10349,46 10897,51 11395,87 11854,53 12280,60 12679,35 13054,82 13410,16 13747,88 14070,03 14378,32 14674,16 14958,75 15233,11 15498,12 15754,55 16003,07 16244,28 16478,69

828 1656 2484 3312 4140 4968 5796 6624 7452 8280 9108 9936 10764 11592 12420 13248 14076 14904 15732 16560 17388 18216 19044 19872

4859,59 5512,46 5724,29 5724,80 5596,99 5381,46 5101,51 4771,87 4402,53 4000,60 3571,35 3118,82 2646,16 2155,88 1650,03 1130,32 598,16 54,75 -498,89 -1061,88 -1633,45 -2212,93 -2799,72 -3393,32

Universitas Sriwijaya

L-10

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit rencana pompa dengan RPM 1400. Pada tabel diatas dengan kapasitas optimal pompa sebesar sebesar 230 liter/s dan harus menggunakan 1 pompa (Lampiran J).Maka selisih volume terbesar, didapat pada 4 jam yaitu sebesar 3

5724,80 m .Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : X

2

= luas atas (m )

2

Y

2

= luas bawah (m )

2

= kedalaman (m) maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut: (( ) )

Diketahui volume trapesium: (

*(

(

)

)

+

(

)

)

Universitas Sriwijaya

L-11

3

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel

m , sehingga persamaan

diatas menjadi:

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 =6029 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

-

√

=-

√

=-

√

=-

√

-

-

= 34 Maka didapatkan nilai X : = 8 + 34 42 Sehingga dimensi sump A (DTH1) yang akan direncanakan adalah : a. Panjang permukaan sumuran = 42 m b. Lebar permukaan sumuran = 42 m c. Panjang dasar sumuran

= 34 m

d. Lebar dasar sumuran

= 34 m

Universitas Sriwijaya

L-12

e. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump A dengan dimensi di atas adalah : = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman { 42 m x 42 m) + (34 m x 34 m)} x ½ 4 5840 m

3 3

Jadi volume sump A yang akan direncanakan di pit Taman adalah 5840 m dalam 1 hari 42 m 42 m 4m

34 m

34 m

Gambar L3. Rencana Dimensi Sump A Pit Taman tahun 2017 untuk RPM 1400 B. Dimensi Sump sementara Volume Maximum

= 37.208 m

3

Perencanaan Dimensi Sump B Diketahui : Curah hujan harian

= 66,51 mm/hari

Debit Limpasan DTH 2

= 6340,79 m /hari

Debit evaporasi

= 2,8 m /jam

Debit air tanah

= 86,4 m /jam

Debit total

= 6424,40 m /hari

Debit pemompaan rencana

3

3

3

3

3

3

= 828 m /jam (1 unit pompa) = 828 m /jam (RPM 1400)

Universitas Sriwijaya

L-13

Tabel L4. Perhitungan Debit Sisa Air di sump B Pit (rencana 2017, RPM 1400) Jam Intensitas

Debit limpasan

Debit

air tanah

debit evaporasi

debit total

debit debit sisa pompa

1 2

34,51 21,74

4520,39 5695,33

3,60 7,20

0,12 0,24

4523,87 5702,29

828 1656

3695,87 4046,29

3

16,59

6519,53

10,80

0,36

6529,97

2484

4045,97

4

13,70

7175,67

14,40

0,48

7189,59

3312

3877,59

5

11,80

7729,76

18,00

0,60

7747,16

4140

3607,16

6

10,45

8214,09

21,60

0,72

8234,97

4968

3266,97

7

9,43

8647,19

25,20

0,84

8671,55

5796

2875,55

8

8,63

9040,78

28,80

0,96

9068,62

6624

2444,62

9

7,98

9402,79

32,40

1,08

9434,11

7452

1982,11

10

7,44

9738,88

36,00

1,20

9773,68

8280

1493,68

11

6,98

10053,26 39,60

1,32

10091,54

9108

983,54

12

6,58

10349,11 43,20

1,44

10390,87

9936

454,87

13

6,24

10628,95 46,80

1,56

10674,19

10764

-89,81

14

5,94

10894,78 50,40

1,68

10943,50

11592

-648,50

15

5,67

11148,24

54,00

1,80

11200,44

12420

-1219,56

16

5,44

11390,67 57,60

1,92

11446,35

13248

-1801,65

17

5,22

11623,19 61,20

2,04

11682,35

14076

-2393,65

18

5,02

11846,77 64,80

2,16

11909,41

14904

-2994,59

19

4,85

12062,21 68,40

2,28

12128,33

15732

-3603,67

20

4,68

12270,22 72,00

2,40

12339,82

16560

-4220,18

21

4,53

12471,41 75,60

2,52

12544,49

17388

-4843,51

22

4,40

12666,31 79,20

2,64

12742,87

18216

-5473,13

23

4,27

12855,39 82,80

2,76

12935,43

19044

-6108,57

24

4,15

13039,06 86,40

2,88

13122,58

19872

-6749,42

Tabel diatas memperlihatkan debit sisa yang tersisa pada sump selama 1 hari saat debit rencana pompa dengan RPM 1400. Pada tabel diatas dengan kapasitas rencana pompa hanya sebesar 230 liter/s dan harus menggunakan 1

Universitas Sriwijaya

L-14

pompa (Lampiran J).Maka selisih volume terbesar, didapat pada 2 jam yaitu 3

sebsar 4046,29 m .Selisih volume terbesar inilah yang dijadikan patokan sebagai volume sump. Bentuk dari sumuran adalah bentuk trapesium bersudut 45

o

dengan

kedalaman minimal sump 4 meter. Sehingga untuk menampung volume total digunakan perhitungan sebagai berikut: Volume = (luas atas + luas bawah) x ½ kedalaman jika : X

2

= luas atas (m )

2

Y

2

= luas bawah (m )

2

= kedalaman (m) maka: 2

2

V = (X + Y ) x ½ Z Untuk sumuran dengan bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar 45º dan kedalaman kolam (Z) yang direncanakan adalah 4 meter, adapun perhitungannya adalah sebagai berikut: (( ) )

Diketahui volume trapesium: (

)

*( (

)

+ (

) )

Nilai V telah diketahui berdasarkan tabel

3

m , sehingga persamaan

diatas menjadi:

Universitas Sriwijaya

L-15

Untuk mencari nilai Y dapat digunakan rumus abc sebagai berikut: y12 =

-

√

-

dimana: =4 = 32 =3919 Dengan memasukkan nilai-nilai di atas maka dapat ditentukan ukuran dimensi sump. y12 =

-

-

√

=-

√

=-

√

=-

√

-

-

= 28 Maka didapatkan nilai X : = 8 + 28 36 Sehingga dimensi sump B (DTH2) yang akan direncanakan adalah : f. Panjang permukaan sumuran = 36 m g. Lebar permukaan sumuran = 36 m h. Panjang dasar sumuran

= 28 m

i. Lebar dasar sumuran

= 28 m

j. Kedalaman

=4m

Volume maksimum yang dapat ditampung oleh sump B dengan dimensi di atas adalah : V = {(luas permukaan sumuran + luas dasar sumuran)} x ½ kedalaman

Universitas Sriwijaya

L-16

{ 36 m x 36 m) + (28 m x 28 m)} x ½ 4 4160 m

3 3

Jadi volume sump B yang akan direncanakan di pit Taman adalah 4160 m dalam 1 hari 36 m

36 m 4m

28 m

28 m

Gambar L4. Rencana Dimensi Sump B Pit Taman rencana tahun 2017 dengan RPM 1400 Perhitungan Waktu Tampung Hujan Sump Tersedia Dari dua situasi rencana diatas menggunakan perbandingan RPM, dapat di analisa bahwa untuk mendapatkan waktu yang efektif lebih baik menggunakan RPM 1300, dengan menggunakan jam kerja rencana optimal dimana cukup hanya menggunakan 1 buah pompa. Jadi untuk perhitungan waktu tampung hujan sump rencana menggunakan debit total rencana untuk tiap tiap sump. Sump A pit Taman memiliki kapasitas maksimum ( dimensi sump 3

rencana dengan RPM 1400) sebesar 5840 m . Jika diasumsikan pompa mati maka sump dapat menampung air masuk selama :

Waktu tampung sump A = 0,72 hari 17,28 jam

Universitas Sriwijaya

L-17

Jadi, jika pompa tidak beroperasi sama sekali, maka sump mampu menampung sampai 18 jam. 3

Sump B pit Taman memiliki kapasitas maksimum sebesar 4160 m . Jika diasumsikan pompa mati maka sump dapat menampung air masuk selama : Waktu tampung sump

= = 0,65 hari = 15,6 jam

Jadi, jika pompa tidak beroperasi sama sekali, maka sump B yang berada di wilayah timur front penambangan hanya dapat menampung air selama 16 jam.

Universitas Sriwijaya

Lampiran M. Dimensi Aktual dan Perhitungan Dimensi Saluran Tambang A. Dimensi Aktual Saluran Tambang Tabel M.1. Dimensi Aktual Tambang No Segmen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Lebar Atas 4,3 4.2 6 6,1 6 6,2 6 5,9 6,1 6,2

Lebar Bawah 1,8 1,8 3,3 2,9 2,7 2,6 2,8 2,1 1,8 1,6

Jumlah Rata - rata

52,8 5,3

23,4 2,3

Kemiringan 1,6 1,8 2,5 2,7 2,8 2,8 2,9 2,7 3,3 3,5

Ketinggian 0,9 1,8 1,5 1,7 1,8 2,2 2,4 3 3,1 3,2

26,6 2,7

21,6 2,2

Dari Tabel M1 diatas, dapat dilihat bahwa dimensi aktual saluran terbuka yaitu: 1. Panjang sisi luar saluran (a) 2. Lebar dasar saluran (b)

= 2,7 m = 2,3 m

3. Lebar permukaan (B)

= 5,3 m

4. Kedalaman (h)

= 2,2 m

B. Perhitungan Dimensi Saluran Tambang Penentuan dimensi

penampang

saluran

penyaliran

dapat

dihitung

berdasarkan rumus Manning, yaitu :

Q = A . 1/n . S

1/2

.R

2/3

Keterangan : Q

3

= Debit pengaliran (m /detik) M-1 Universitas Sriwijaya

M-2

2

= Luas penampang basah (m ) S = Kemiringan dasar saluran (%) R = Jari-jari hidrolis (m) n = Koefisien kekasaran dinding saluran menurut Manning. Harga n pada hal ini digunakan 0,030

Tabel M.2. Koefisien Kekasaran Dinding Saluran Untuk Persamaan Manning Tipe dinding saluran

N

Semen Beton

0,010 – 0,014 0,011 – 0,016

Bata

0,012 – 0,020

Besi

0,013 – 0,017

Tanah

0,020 – 0,030

Gravel

0,022 – 0,035

Tanah yang ditanam

0,025 – 0,040

Dalam menentukan dimensi saluran bentuk trapezium dengan luas penampang hidrolis maksimum, maka luas penampang basah saluran (A), jari-jari hidrolis (R), kedalaman aliran (d), lebar dasar saluran (b), panjang sisi saluran dari dasar ke permukaan (a), lebar permukaan saluran (B), dan kemiringan dinding saluran (m) mempunyai hubungan yang dapat dinyatakan sebagai berikut : A=b.d+m.d R

= 0,5 d

B

= b + 2m . d

b/d

= 2 {(1 + m )

a

= d/sin 

2

2 0,5

– m}

Untuk dimensi saluran penyaliran berbentuk trapesium dengan luas penampang optimum dan mempunyai sudut kemiringan dinding saluran sebesar 0

60 , maka :

Universitas Sriwijaya

M-3

= Cotg  Cotg 60

0

0,58 Sehingga harga b/d adalah : b/d

2 0,5

– m}

2 0,5

– 0,58}

= 2 {(1 + m )

2 {(1 + 0,58 ) 1,1521 =b.d+m.d

2

2

1,16 . d + 0,58 . d

2

2

1,73 d

Sedangkan kemiringan dasar saluran ditentukan dengan pertimbangan bahwa suatu aliran dapat mengalir secara alamiah (S) = 0,5 % yang merupakan syarat agar tidak terjadi erosi yang berlebihan dan pengendapan partikel padatan. Debit air yang masuk ke saluran berasal dari dua sumber yaitu air dari pompa WP 531 ( Sump B ) dan air limpasan permukaan dari daerah di sekitar saluran. 3

Debit air dari pompa = 0,300 m /detik.

Luas catchment masing masing :

2

1. Luas Catchment area Total DTH 3

= 43.000 m

2. Luas catchment area ring kanal

= 2841 m

3. Luas catchmen area daerah sekitar

2

= (43.000 m2 – 2.841 m2 ) = 40159 m2

Intensitas curah hujan di saluran terbuka( ring kanal ) :

Universitas Sriwijaya

M-4 (

)

(

⁄

)

= 536 m H = 2,2 m S = 243,64 Tc = 0,297 jam R = 99,55 mm = 77,53 mm/jam A = 2

2841 m

Debit air limpasan permukaan: Q = C x I xA -3

Q = 0,6 x 77,53 mm/jam x 10 x 2841 m

2

3

132,16 m /jam 3

0,04 m /detik Dimana : C

= 0,6

I

= Intensitas Curah Hujan 2

= Catchmant Area Saluran tambang = 2841 m

Debit air limpasan permukaan daerah sekitar : Q = C x I xA -3

2

Q = 0,6 x 77,53 mm/jam x 10 x 40159 m 3

1868,12 m /jam 3

0,52 m /detik Dimana :

Universitas Sriwijaya

M-5

C

= Koefisien 0,6

I

= Intensitas Curah Hujan

A

= Catchmant Area Saluran tambang = 40159 m

2

Debit air total yang masuk ke saluran adalah Q total

= Qpompa + Qsaluran + Qsekitar

Q total

= ( 0,300 + (0,04) + 0,52 ) m /detik

3

3

= 0,86 m /detik Luas penampang saluran yang akan dibuat berdasarkan pada besaran jumlah debit air yang akan di alirkannya ⁄

⁄

⁄

⁄

⁄

⁄

()

6 Tinggi jagaan (f) = 15% x d 15% x 0,66 0,099 m Kedalaman saluran (h) = f + d 0,099 + 0,66 0,76 m Lebar dasar saluran b = 1,1521 x d 1,1521 x 0,66 m 0,76 meter 0

Bila harga Z = Cotg 60 = 0,58 Luas Penampang Basah saluran A = [b + z x h] x h

Universitas Sriwijaya

M-6

= [0,76 + 0,58 x 0,76] x 0,76 2 = 0,91 m Lebar permukaan saluran B

=b+(2xzxh) = 0,76 + ( 2 x 0,58 x 0,76 ) = 1,64 meter

Panjang sisi luar saluran a

= h / sin60º = 0,76 / sin 60º = 0,88 meter

Maka dimensi saluran adalah: 5. Panjang sisi luar saluran (a)

= 0,88 m

6. Lebar dasar saluran (b)

= 0,76 m

7. Lebar permukaan (B)

= 1,64 m

8. Kedalaman (h)

=0,76m

1,64 m

0,88 m

0,66 m

0,76 m

0,76 m Gambar M.1. Penampang Saluran Penyaliran Rencana Sehingga sesuai rencana dimensi saluran diatas untuk debit pengaliran pada saluran yaitu : Q = A . 1/n . S

1/2

.R

2/3

Q = 0,91 x 1/0,03 x (0,005)

1/2

x 0,66/2)

2/3

Q = 0,91 x 1/0,03 x 0,07 x 0,48 3

Q = 1,02 m /detik

Universitas Sriwijaya

Lampiran N. Dimensi Aktual dan Perhitungan Dimensi Saluran Tambang

A. Perhitungan Dimensi Saluran Tambang untuk rencana tahun 2017 Penentuan dimensi

penampang

saluran

penyaliran

dapat

dihitung

berdasarkan rumus Manning, yaitu :

Q = A . 1/n . S

1/2

.R

2/3

Keterangan : 3

= Debit pengaliran (m /detik) 2

= Luas penampang basah (m ) = Kemiringan dasar saluran (%) = Jari-jari hidrolis (m) = Koefisien kekasaran dinding saluran menurut Manning. Harga n pada hal ini digunakan 0,030 Dalam menentukan dimensi saluran bentuk trapezium dengan luas penampang hidrolis maksimum, maka luas penampang basah saluran (A), jari-jari hidrolis (R), kedalaman aliran (d), lebar dasar saluran (b), panjang sisi saluran dari dasar ke permukaan (a), lebar permukaan saluran (B), dan kemiringan dinding saluran (m) mempunyai hubungan yang dapat dinyatakan sebagai berikut : A=b.d+m.d R

= 0,5 d

B

= b + 2m . d

b/d

= 2 {(1 + m )

a

= d/sin 

2

2 0,5

– m}

Untuk dimensi saluran penyaliran berbentuk trapesium dengan luas penampang optimum dan mempunyai sudut kemiringan dinding saluran sebesar 0

60 , maka :

N-1 Universitas Sriwijaya

N-2

= Cotg  Cotg 60

0

0,58 Sehingga harga b/d adalah : b/d

2 0,5

– m}

2 0,5

– 0,58}

= 2 {(1 + m )

2 {(1 + 0,58 ) 1,1521 =b.d+m.d

2

2

1,16 . d + 0,58 . d

2

2

1,73 d

Sedangkan kemiringan dasar saluran ditentukan dengan pertimbangan bahwa suatu aliran dapat mengalir secara alamiah (S) = 0,5 % yang merupakan syarat agar tidak terjadi erosi yang berlebihan dan pengendapan partikel padatan. Debit air yang masuk ke saluran berasal dari dua sumber yaitu air dari pompa WP 531 ( Sump B ) dan air limpasan permukaan dari daerah di sekitar saluran. 3

Debit air dari pompa = 0,230 m /detik. Luas catchment masing masing :

2

1. Luas Catchment area Total DTH 3

= 75.500 m

2. Luas catchment area ring kanal

= 2000 m

3. Luas catchmen area daerah sekitar

= (75.500 m2 – 2.000 m2 )

2

= 73.500 m2

Intensitas curah hujan di saluran terbuka( ring kanal ) : (

)

Universitas Sriwijaya

(

= 536 m H = 2,2

)

⁄

N-3

m S = 243,64 Tc = 0,297 jam R = 99,55 mm = 77,53 mm/jam A = 2000 m

2

Debit air limpasan permukaan: Q = C x I xA -3

2

Q = 0,6 x 77,53 mm/jam x 10 x 2.000 m 3

93,036 m /jam 3

0,03 m /detik Dimana : C

= 0,6

I

= Intensitas Curah Hujan

= Catchmant Area Saluran tambang = 2.000 m

2

Debit air limpasan permukaan daerah sekitar : Q = C x I xA -3

2

Q = 0,6 x 77,53 mm/jam x 10 x 73.500 m 3

3419,073 m /jam 3

0,95 m /detik Dimana : C

= Koefisien 0,6

I

= Intensitas Curah Hujan

A

= Catchmant Area Saluran tambang = 73.500 m

2

Debit air total yang masuk ke saluran adalah Q total

= Qpompa + Qsaluran + Qsekitar

Universitas Sriwijaya

N-4

Q total

3

= ( 0,230 + (0,03) + 0,95 ) m /detik 3

= 1,21 m /detik Luas penampang saluran yang akan dibuat berdasarkan pada besaran jumlah debit air yang akan di alirkannya ⁄ ⁄

⁄

⁄

⁄

⁄

()

Tinggi jagaan (f) = 15% x d 15% x 0,75 0,1125 m Kedalaman saluran (h) = f + d 0,1155 + 0,75 0,86 m Lebar dasar saluran b = 1,1521 x d 1,1521 x 0,75 m 0,86 meter 0

Bila harga Z = Cotg 60 = 0,58 Luas Penampang Basah saluran A = [b + z x h] x h [0,86 + 0,58 x 0,86] x 0,86 1,17 m Lebar permukaan saluran B

2

=b+(2xzxh) 0,86 + ( 2 x 0,58 x 0,86 ) 1,86 meter

Universitas Sriwijaya

N-5

Panjang sisi luar saluran a

= h / sin60º = 0,86 / sin 60º = 0,99 meter

Maka dimensi saluran adalah: 1. Panjang sisi luar saluran (a)

= 0,99 m

2. Lebar dasar saluran (b)

= 0,86 m

3. Lebar permukaan (B)

= 1,86 m

4. Kedalaman (h)

=0,86 m

1,86 m

0,99 m

0,75 m

0,86 m

0,86m Gambar N.1. Penampang Saluran Penyaliran Rencana Sehingga sesuai rencana dimensi saluran diatas untuk debit pengaliran pada saluran yaitu : Q = A . 1/n . S

1/2

.R

2/3

Q = 1,17 x 1/0,03 x (0,005)

1/2

x (0,75/2)

2/3

Q = 1,17 x 1/0,03 x 0,07 x 0,52 3

Q = 1,42 m /detik

Universitas Sriwijaya

Lampiran O . Perhitungan Kolam Pengendapan Lumpur sekarang

Bentuk Kolam Pengendapan Lumpur yang ada di KPL Taman adalah. Dimana mempunyai empat zona penting yang dibentuk karena untuk proses pengendapan material padatan (solid paticle). Empat zona tersebut adalah sebagai berikut : Zona masukan (inlet), tempat dimana air lumpur masuk ke dalam kolam pengendapan yang berasal dari sump dan saluran terbuka. Zona pengendapan, tempat dimana partikel padatan (solid) akan mengendap. Zona endapan lumpur, tempat dimana partikel padatan dalam cairan ( lumpur) mengalami pengendapan (terpisah dari cairan) dan terkumpul di dasar kolam pengendapan. Zona keluaran (outlet), tempat keluarnya buangan cairan yang jernih. (Huisman L., 1977) Penentuan Persen Solid Pada Aliran Sebelum menentukan ukuran kolam pengendapan, terlebih dahulu harus diketahui persen padatan dan persen air yang terkandung di dalam air tambang yang akan dialirkan menuju kolam pengendapan. Air yang akan masuk ke kolam pengendapan adalah debit pemompaan dari sump A ditambah dengan debit air yang masuk dari saluran dan debit air limpasan yang ada di daerah KPL. Debit dari sump A Debit dari saluran

= 0,32 m3/detik = 0,86 m3/detik

Debit dari air limpasan DTH 4 KPL = C.I.A = 0,6 X 17,54 x10

-3

m/jam X 28.500 m

2

(lampiran D.1) 3

3

299,93 m /jam = 0,08 m / detik 3

Maka air yang masuk ke KPL yaitu = (0,32+0,86+ 0,08) m /detik 3

1,26 m /detik

O-1 Universitas Sriwijaya

O-2

yaitu 1260 liter/detik. Diasumsikan besarnya residu terlarut pada aliran air adalah sebesar 2350 mg/L (satker Rencana dan Lingkungan). Jadi berat residu yang masuk ke kolam pengendapan adalah: Residu terlarut

= 2,35 gr/liter x 1260 liter/detik = 2961 gr/detik

Dari persamaan Jika di ketahui  partikel padatan adalah 1,15 ton/m

3

(satker Rencana dan

Lingkungan) maka, volume padatan yang masuk adalah: Volume padatan

=

Sehingga persentase padatan yang masuk terhadap total air dan padatan adalah : ⁄

⁄

% solid

=

% air

= 100 % - 0,16 % = 99,84 %

Dari hasi perhitungan persen solid diketahui persen padatan yang terlarut adalah 0,16 %. Maka untuk persen padatan yang kurang dari 40 % digunakan persamaan “stokes” (

)

Keterangan : = kecepatan pengendapan partikel (m/detik) 2

= percepatan gravitasi (9,8 m/detik ) 3

ρp = berat jenis partikel padatan (1900 kg/m ) ρa

3

= berat jenis air (1.000 kg/m ) -6

= kekentalan dinamik air (1,31 x 10 kg/mdetik) -6

= diameter partikel padatan adalah (4x10 m). Maka kecepatan pengendapan adalah (V): (

(

)

(

)

)

O-1 Universitas Sriwijaya

O-3

2. Perhitungan Debit air yang masuk ke Kolam Air yang akan masuk ke kolam pengendapan adalah debit pemompaan dari sump temporary ditambah dengan debit air yang masuk dari saluran dan debit air limpasan yang ada di daerah KPL. Debit dari Sump A ( pompa 1 ) 3

0,32 m /detik , jam kerja aktual pompa dilakukan selama 15 jam/hari 3

0,32 m /detik x 3600 x 15 jam 3

17.280 m /hari Debit dari sump B (pompa2) menuju ring kanal 3

0,300 m /detik , jam kerja aktual pompa dilakukan selama 4 jam/hari 3

= 0,300 m /detik x 3600 x 4 jam 3

4.320 m /detik Debit air limpasan pada saluran ( debit total air limpasan saluran dan air limpasan daerah sekitar saluran) 3

0,56 m /detik , dengan jam hujan selama 2,76 jam/hari 3

0,56 m /detik x 3600 x 2,76 jam 3

5564,16 m /hari Debit air limpasan daerah sekitar Kolam Pengendapan Lumpur 3

0,08 m /detik , dengan jam hujan selama 2,76 jam/hari 3

0,08 m /detik x 3600 x 2,76 jam 3

794,88 m /hari.

Maka,Debit total yang masuk ke KPL sebanyak (17280 + 4320 + 3

5564,16+794,88) = 27959,04 m /hari.

O-1 Universitas Sriwijaya

O-4

3. Dimensi Kolam Pengendapan Kolam pengendapan yang ada di KPL pit taman mempunyai 4 kompartemen. Untuk mengetahui dimensi kolam aktual dilakukan pengukuran dilapangan. Maka didapatlah hasil pengukuran dimensi kolam aktual dilapangan sebagai berikut. Tabel O.1 hasil pengukuran Dimensi Kolam Kompartemen 1 2 3 4

Panjang Lebar (m) (m) 22 22 46,3 33 37,5 22,4 22,4 19,8 TOTAL

Kedalaman (m) 5 5 5 5

Luas Volume 2 3 (m ) (m ) 484 2420 1527,9 7639,5 840 4200 443,52 2217,6 3295,42 16477,1

Maka dari tabel O.1 dapat kita ketahui luas keseluruhan dari kolam adalah 2

3

3295,42 m dan memiliki volume 16.477,1 m . Sedangkan volume air yang 3

masuk ke Kolam adalah sebanyak 27.959,04 m /hari. Sehingga perlu dilakukan evaluasi terhadap kolam pengendapan lumpur yang sudah ada. 4. Perhitungan kolam pengendapan Hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan KPL adalah debit inlet KPL dan kandungan lumpur yang terdapat pada air serta spesifikasi alat berat untuk menguras settling pond. Pengurasan KPL pada pit taman tahun 2017 akan direncanakan 4 kali dalam satu tahun pada saat volume lumpur sudah mencapai 2/3 bagian dari volume KPL. Debit yang masuk ke KPL adalah sebesar 1,63 3

m /detik yang berasal dari Debit pemompaan sump A dan debit saluran tambang. Persen padatan yang terdapat pada air yang dipompakan ditetapkan sebesar 1 %, sehingga perhitungan volume lumpur adalah sebagai berikut : Volume Lumpur dari Pompa 1 ( sump A menuju KPL ) 3

1% x 1152 m /jam x 15 jam x 365 hari 3

63.072 m /tahun

O-1 Universitas Sriwijaya

O-5

Volume lumpur dari Pompa 2 dalam setahun (dari sump B menuju saluran) 3

1% x 1080 m /jam x 4 jam x 365 hari 3

15.768 m /tahun Volume dari saluran dalam setahun 3

1% x 5564,16 m /hari x 365 hari 3

20309,18 m /tahun Volume dari air limpasan daerah sekitar KPL 3

1% x 794,88 m /hari x 365 hari 3

2901,31 m /tahun Jadi total volume lumpur selama satu tahun adalah 3

(63.072+65.700 + 20.309,18 + 2901,31 ) m /tahun 3

151.982,49 m /tahun Pengurasan KPL dilakukan 4 kali dalam 1 tahun sehingga volume lumpur pada saat pengurasan adalah :

Volume lumpur 1 kali pengurasan = 3

= 37.995,62 m

Volume KPL yang aman dan dapat menampung volume lumpur yang masuk ke dalam KPL ditambah 10% untuk volume jagaan, sehingga : Volume Kolam Pengendap Lumpur

= (10% x 37.995,62) + 37.995,62 m

3

3

= 41.795,18 m

O-1 Universitas Sriwijaya

O-6

3

Maka volume total KPL adalah 41.795,18 m ,volume sebesar ini di bagi menjadi 4 buah kompartemen. Maka tiap kompartemen KPL akan mendapat volume sebesar 10.448,8 m³. Untuk mendapatkan dimensi dari KPL digunakan cara trial and error, namun untuk kedalaman KPL harus disesuaikan dengan jangkauan alat gali lumpur, dalam hal ini digunakan backhoe PC 200 yang memiliki jangkauan mendatar 10,30 meter. Volume 1 kompartemen

= panjang x lebar x kedalaman 50 m x 42 m x 5 m 3

10.500 m Perhitungan Persentase Pengendapan Luas kolam yang dibutuhkan = 1,26 0,0059 213,56

Dimensi kolam pengendapan yang didapat adalah sebanyak 4 dimensi berukuran (50 x 42 x5 ) . Maka Waktu yang dibutuhkan oleh partikel untuk mengendap dengan kecepatan (v) sejauh (h) dapat dihitung menggunakan rumus : tv = h/v (detik) dimana : tv

= Waktu pengendapan partikel (detik)

v

= Kecepatan pengendapan partikel (m/detik)

h

= Kedalaman saluran

Tv

= 847,46 detik 14,12 menit

O-1 Universitas Sriwijaya

O-7

Partikel padatan akan mengendap dengan baik jika waktu yang dibutuhkan material untuk keluar dari Kolam pengendapan (th), tv < th Vh

=

= lebar x h 42 x 5 210 m² vh

= = 0,006 m/detik

sehingga th dapat dicari dengan rumus : th

= = 33.333 detik 555,56 menit Berdasarkan perhitungan diatas diperoleh tv < th dengan membandingkan

waktu pengendapan dan waktu keluarnya air dan material dapat digunakan untuk mengetahui persentase pengendapan adalah : waktu yang dibutuhkan air keluar

waktu yang dibutuhkan air keluar  waktu pengendapan Persentase pengendapan

=(

x100%

)

= = 97,5 % Dengan persentase tersebut maka material yang terlarut dalam air tidak semuanya terendapkan. Padatan yang berhasil diendapkan 97,5 % dari total padatan yang masuk ke kolam. Total padatan yang masuk kedalam kolam pengendapan adalah 2,57

.

O-1 Universitas Sriwijaya

O-8

sehingga Volume Padatan yang berhasil diendapkan dalam waktu sehari adalah : = 2,57

.x 3.600 detik/jam x 24 jam/hari x 97,5% 3

216,5 m /hari Waktu Pengerukan Kolam Pembuatan kolam pengendapan dimaksudkan untuk menampung lumpur yang berupa partikel dan padatan, lumpur akan dikeruk oleh Excavator sehingga kolam harus dapat menampung volume lumpur sebelum dikeruk selama interval waktu tertentu. T =

volume kolam pengendapan volume total padat yang berhasil diendapkan (10500x4) m 3 216,5 m 3 / hari 194 hari

Jadi, kolam pengendapan pit taman Tambang Air Laya saat ini sebaiknya dilakukan pengeruka setiap 194 hari agar proses pengendapan material solid dapat berjalan dengan baik.

O-1 Universitas Sriwijaya

Lampiran P. Perhitungan Kolam Pengendapan Lumpur rencana 2017 Pada lampiran O sudah dilakukan perhitungan aktual untuk rencana KPL saat ini yang sesuai dengan debit berat padatan yang masuk kedalam KPL. Berikutnya adalah perhitungan dimensi KPL yang sesuai untuk rencana tahun 2017 dengan menggunakan data data debit rencana 2017 yang sudah dihitung sebelumnya. Berikut adalah perhitungan dimensi KPL rencana : 1. Penentuan Persen Solid Pada Aliran Sebelum menentukan ukuran kolam pengendapan, terlebih dahulu harus diketahui persen padatan dan persen air yang terkandung di dalam air tambang yang akan dialirkan menuju kolam pengendapan. Air yang akan masuk ke kolam pengendapan adalah debit pemompaan dari sump A ditambah dengan debit air yang masuk dari saluran dan debit air limpasan yang ada di daerah KPL. Debit dari sump A

3

= 0, 23 m /detik (Lampiran J) 3

Debit dari saluran

= 1,21 m /detik (lampiran N) Debit dari air limpasan DTH 4 KPL = C.I.A = 0,6 X 17,54 x10

-3

m/jam X 48600 m

2

(lampiran D.1) 3

3

511,46 m /jam = 0,14 m / detik 3

Maka air yang masuk ke KPL yaitu = (0,23+1,21+ 0,14) m /detik 3

1,58 m /detik yaitu 1580 liter/detik. Diasumsikan besarnya residu terlarut pada aliran air adalah sebesar 2350 mg/L (satker Rencana dan Lingkungan). Jadi berat residu yang masuk ke kolam pengendapan adalah: Residu terlarut

= 2,35 gr/liter x 1580 liter/detik = 3713 gr/detik

Dari persamaan 3

Jika di ketahui  partikel padatan adalah 1,15 ton/m maka, volume padatan yang masuk adalah: Volume padatan

=

P-1 Universitas Sriwijaya

P-2

Sehingga persentase padatan yang masuk terhadap total air dan padatan adalah :

% solid

=

% air

= 100 % - 0,2125 %

⁄ ⁄

= 99,7875 % Dari hasi perhitungan persen solid diketahui persen padatan yang terlarut adalah 0,2125 %. Maka untuk persen padatan yang kurang dari 40 % digunakan persamaan “stokes” (

)

Keterangan : = kecepatan pengendapan partikel (m/detik) 2

= percepatan gravitasi (9,8 m/detik ) ρp = berat jenis partikel padatan (1900 kg/m3) ρa

3

= berat jenis air (1.000 kg/m ) -6

= kekentalan dinamik air (1,31 x 10 kg/mdetik) = diameter partikel padatan adalah (4x10-6 m). Maka kecepatan pengendapan adalah (V): (

)

(

(

) )

2. Perhitungan Debit air yang masuk ke Kolam Air yang akan masuk ke kolam pengendapan adalah debit pemompaan dari sump A ditambah dengan debit air yang masuk dari saluran dan debit air limpasan yang ada di daerah KPL. Untuk perhitungan debir air rencana yang masuk ke kolam, menggunakan perhitungan rencana pompa yang memakai RPM 1400. Debit rencana dari Sump A ( pompa 1 ) 3

0,23 m /detik , jam kerja rencana pompa dilakukan selama 10 jam/hari 3

0,23 m /detik x 3600 x 10 jam 3

8.280 m /hari Debit dari sump B (pompa2) menuju ring kanal

Universitas Sriwijaya

P-3

3

0,230 m /detik , jam kerja rencana pompa (RPM 1400) dilakukan selama 8 jam/hari 3

= 0,230 m /detik x 3600 x 8 jam 3

6.624 m /hari Debit air limpasan pada saluran ( debit total air limpasan saluran dan air limpasan daerah sekitar saluran) 3

0,98 m /detik , dengan jam hujan selama 2,76 jam/hari 3

0,98 m /detik x 3600 x 2,76 jam 3

9.737,28 m /hari Debit air limpasan daerah sekitar Kolam Pengendapan Lumpur 3

0,14 m /detik , dengan jam hujan selama 2,76 jam/hari 3

0,14 m /detik x 3600 x 2,76 jam 3

1.391,04 m /hari. Maka,Debit total yang masuk ke KPL sebanyak (8.280 + 6.624 + 9.737,28 3

+1.391,04) = 26.032,32 m /hari. 3. Dimensi Kolam Pengendapan Maka dari tabel O.1 dapat kita ketahui luas keseluruhan dari kolam adalah 2

3

3295,42 m dan memiliki volume 16.477,1 m . Sedangkan volume air yang 3

masuk ke Kolam adalah sebanyak 26.032,32 m /hari. Sehingga perlu dilakukan evaluasi terhadap kolam pengendapan lumpur yang sudah ada. 4. Perhitungan Kolam Pengendapan Hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan KPL adalah debit inlet KPL dan kandungan lumpur yang terdapat pada air serta spesifikasi alat berat untuk menguras settling pond. Pengurasan KPL pada pit taman tahun 2017 akan direncanakan 4 kali dalam satu tahun pada saat volume lumpur sudah mencapai 2/3 bagian dari volume KPL. Debit yang masuk ke KPL adalah sebesar 1,58 3

m /detik yang berasal dari Debit pemompaan sump A dan debit saluran tambang.

Universitas Sriwijaya

P-4

Persen padatan yang terdapat pada air yang dipompakan ditetapkan sebesar 1 %, sehingga perhitungan volume lumpur adalah sebagai berikut : Volume Lumpur dari Pompa 1 ( sump A menuju KPL ) 3

1% x 828 m /jam x 10 jam x 365 hari 3

30.222 m /tahun Volume lumpur dari Pompa 2 dalam setahun (dari sump B menuju saluran) 3

1% x 828 m /jam x 8 jam x 365 hari 3

24.177,6 m /tahun Volume dari saluran dalam setahun 3

1% x 9737,28 m /hari x 365 hari 3

35.541,07 m /tahun Volume dari air limpasan daerah sekitar KPL 3

1% x 1391,04 m /hari x 365 hari 3

5077,3 m /tahun Jadi total volume lumpur selama satu tahun adalah 3

(30.222 +24.177,6 + 35.541,07 + 5077,3) m /tahun 3

95.018 m /tahun Pengurasan KPL dilakukan 4 kali dalam 1 tahun sehingga volume lumpur pada saat pengurasan adalah : Volume lumpur 1 kali pengurasan =

m

3

Volume KPL yang aman dan dapat menampung volume lumpur yang masuk ke dalam KPL ditambah 10% untuk volume jagaan, sehingga : 3

Volume Kolam Pengendap Lumpur = (10% x

m )+

m

3

3

= 26.129,95 m

Universitas Sriwijaya

P-5

3

Maka volume total KPL adalah 26.129,95 m ,volume sebesar ini di bagi menjadi 4 buah kompartemen. Maka tiap kompartemen KPL akan mendapat volume sebesar 6.532,5 m³. Untuk mendapatkan dimensi dari KPL digunakan cara trial and error, namun untuk kedalaman KPL harus disesuaikan dengan jangkauan alat gali lumpur, dalam hal ini digunakan backhoe PC 200 yang memiliki jangkauan mendatar 10,30 meter. Volume 1 kompartemen

= panjang x lebar x kedalaman = 42 m x 32 m x 5 m 3

= 6720 m

5. Perhitungan Persentase Pengendapan Luas kolam yang dibutuhkan = =

1,58

0,0059 2

= 267,8 m

Dimensi kolam pengendapan yang didapat adalah sebanyak 4 dimensi berukuran (42 x 32 x 5 ) . Maka Waktu yang dibutuhkan oleh partikel untuk mengendap dengan kecepatan (v) sejauh (h) dapat dihitung menggunakan rumus : tv = h/v (detik) dimana : tv

= Waktu pengendapan partikel (detik)

v

= Kecepatan pengendapan partikel (m/detik)

h

= Kedalaman saluran

Tv

= 847,46 detik 14,12 menit Partikel padatan akan mengendap dengan baik jika waktu yang dibutuhkan

material untuk keluar dari Kolam pengendapan (th), tv < th

Universitas Sriwijaya

P-6

Vh

=

= lebar x h 32 x 5 160 m² vh

= = 0,009875 m/detik

sehingga th dapat dicari dengan rumus : th

= = 17012,66 detik 283,5 menit Berdasarkan perhitungan diatas diperoleh tv < th dengan membandingkan

waktu pengendapan dan waktu keluarnya air dan material dapat digunakan untuk mengetahui persentase pengendapan adalah : waktu yang dibutuhkan air keluar

waktu yang dibutuhkan air keluar  waktu pengendapan Persentase pengendapan

=(

x100%

)

= = 95,25 % Dengan persentase tersebut maka material yang terlarut dalam air tidak semuanya terendapkan. Padatan yang berhasil diendapkan 95,25 % dari total padatan yang masuk ke kolam. Total padatan yang masuk kedalam kolam pengendapan adalah 3,23

.

sehingga Volume Padatan yang berhasil diendapkan dalam waktu sehari adalah : = 3,23

.x 3.600 detik/jam x 24 jam/hari x 95,25% 3

= 265,8 m /hari

Universitas Sriwijaya

P-7

1. Waktu Pengerukan Kolam Pembuatan kolam pengendapan dimaksudkan untuk menampung lumpur yang berupa partikel dan padatan, lumpur akan dikeruk oleh Excavator sehingga kolam harus dapat menampung volume lumpur sebelum dikeruk selama interval waktu tertentu.

T =

volume kolam pengendapan volume total padat yang berhasil diendapkan (6720x4) m3 265,8 m3 / hari 101 hari

Jadi, kolam pengendapan pit taman Tambang Air Laya saat ini sebaiknya dilakukan pengerukan setiap 101 hari agar proses pengendapan material solid dapat berjalan dengan baik.

Universitas Sriwijaya