lereng TA 4

A. JUDUL

ANAL ANALIS ISIS IS KEST KESTAB ABILA ILAN N LERE LERENG NG PADA PADA TAMB TAMBAN ANG G BIJIH BIJIH NIKE NIKEL L DI PT. INTERNATIO INTERNATIONAL NAL NICKEL NICKEL INDONESIA INDONESIA,, Tbk SOROWAKO SOROWAKO SULAWES SULAWESII SELATAN B. LATAR LATARBE BELAK LAKANG ANG MASAL MASALAH AH

Masalah kemantapan lereng pada batuan merupakan suatu hal yang menarik, karena sifat-sifat dan perilakunya perilakunya yang berbeda berbeda dengan dengan kestabilan lereng pada tanah. Kestab Kestabilan ilan lereng lereng pada pada batuan batuan lebih lebih ditentuk ditentukan an oleh oleh adanya adanya bidang bidang-bid -bidang ang lemah lemah yang disebut dengan bidang diskontinuitas, tidak demikian halnya dengan lerenglereng pada tanah. Adanya Adanya kegiatan kegiatan penamb penambang angan, an, seperti seperti pengg penggalia alian n pada pada suatu suatu lereng lereng akan akan menyebabkan terjadinya perubahan besarnya gaya-gaya pada lereng tersebut yang meng mengak akib ibat atka kan n

terg tergan angg ggun unya ya

kest kestab abil ilan an

lere lereng ng

dan dan

pada pada

akhi akhirn rnya ya

dapa dapatt

menyebabkan lereng tersebut longsor. Dalam Dalam meranca merancang ng suatu suatu tamban tambang g terbuka terbuka dilaku dilakukan kan suatu suatu analisis analisis terhadap terhadap kestabilan lereng yang terjadi karena proses penimbunan maupun penggalian sehingga dapat memberikan kontribusi rancangan yang aman dan ekonomis. Stabilitas dari lereng individual biasanya menjadi masalah yang membutuhkan  perhatian  perhatian yang lebih bagi kelangsunga kelangsungan n operasi penambanga penambangan n setiap harinya. harinya. Longs Longsorn ornya ya lereng lereng pada pada suatu suatu jenjang jenjang,, dimana dimana terdapat terdapat jalan jalan angkut angkut utama utama atau  berdekatan  berdekatan dengan dengan batas properti properti atau instalasi penting, penting, dapat menyebabkan menyebabkan  bermacam  bermacam ganggua gangguan n pada program program penambangan. penambangan. Walaupun longsoran yang terjadi relatif kecil, dengan tanda-tanda yang tidak   begitu kentara, kentara, tetap saja dapat membah membahayakan ayakan jiwa dan dan merusak merusak peralatan peralatan yang ada. C.

TUJUAN PENELITIAN

Pene Penelit litian ian yang yang akan akan dilak dilakuk ukan an

ini adala adalah h

meng mengana analis lisaa desain desain leren lereng g

 penambangan  penambangan endapan endapan bijih nikel, dalam upaya mencegah mencegah terjadinya terjadinya kelongsoran. kelongsoran. Untuk memperoleh memperoleh rancangan rancangan optimum optimum yang merupakan merupakan kompromi kompromi antara suatu lereng yang cukup terjal secara ekonomi dan aman seperti lereng yang datar.

D.

PERUMUSAN MASALAH

Sistem penambangan terbuka yang berjenjang biasanya akan menimbulkan masalah yaitu pada jenjangnya. Keruntuhan pada jenjang dapat disebabkan oleh tidak  sesuainya parameter geometri lereng terhadap kekuatan batuan itu sendiri. Sehingga  parameter-parameter dan faktor lain yang mempengaruhi kemantapan lereng perlu diketahui dan disesuaikan dengan kekuatan batuan, sehingga rancangan geometris lereng penambangan dapat dibuat. 1. Mengetahui langkah-langkah penyelesaian masalah kestabilan lereng, mulai dari tahap pekerjaan persiapan,penelitian pendahuluan dan penyelidikan terincisampai  penentuan faktor keamanan lereng sebagai tujuan akhir. 2. Dengan mengetahui urutan pekerjaan penelitian, didukung dengan teori dasar  yang baik serta data pendukung yang memadai maka dapat dilakukan  penyelidikan di lapangan maupun di laboratorium untuk mendapatkan sejumlah data utama yang merupakan data-data parameter geomekanika untuk perhitungan dan analisa kestabilan lereng. 3. Faktor keamanan/kemantapan lereng yang telah diperoleh dari perhitungan dibandingkan dengan faktor keamanan lereng standar, maka akan dapat diketahui apakah lereng tersebut aman atau tidak. E. PENYELESAIAN MASALAH

Kestabilan dari suatu jenjang individual dikontrol oleh kondisi geologi daerah setempat, bentuk keseluruhan lereng pada daerah tersebut, kondisi air tanah setempat, dan juga oleh teknik penggalian yang digunakan dalam pembuatan lereng. Faktor   pengontrol ini jelas sangat berbeda untuk situasi penambangan yang berbeda dan sangat penting untuk memberikan aturan yang umum untuk menentukan seberapa tinggi atau seberapa landai suatu lereng untuk memastikan lereng itu akan stabil. Apabila kestabilan dari suatu jenjang dalam operasi penambangan meragukan, maka kestabilannya harus dinilai berdasarkan dari struktur geologi, kondisi air tanah dan faktor pengontrol lainnya yang terjadi pada suatu lereng. Kestabilan lereng pada  batuan dipengaruhi oleh geometri lereng, struktur batuan, sifat fisik dan mekanik   batuan serta gaya-gaya luar yang bekerja pada lereng tersebut. Suatu cara yang umum untuk menyatakan kestabilan suatu lereng batuan adalah dengan faktor keamanan. Faktor ini merupakan perbandingan antara gaya penahan yang membuat lereng tetap stabil, dengan gaya penggerak yang menyebabkan

terjadinya longsor. Secara matematis faktor kestabilan lereng dinyatakan sebagai  berikut : F

= R / F p

Dimana : F

= faktor kestabilan lereng

R = gaya penahan, berupa resultan gaya-gaya yang membuat lereng tetap stabil F p = gaya penggerak, berupa resultan gaya-gaya yang menyebabkan lereng longsor  Pada keadaan : F

> 1,0

= lereng dalam keadaan stabil

F

= 1,0

= lereng dalam keadaan seimbang (akan longsor)

F

< 1,0

= lereng dalam keadaan tidak stabil.

1. Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan lereng. Umumnya stabil atau tidaknya suatu lereng tergantung dari beberapa faktor, antara lain : a.

Geometri lereng Kemiringan dan tinggi suatu lereng sangat mempengaruhi kestabilannya. Semakin besar kemiringan dan ketinggian suatu lereng, maka kestabilan semakin berkurang.

 b.

Struktur batuan Strukutur batuan yang sangat mempengaruhi kestabilan lereng adalah bidang bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Struktur batuan tersebut merupakan  bidang-bidang

lemah

(diskontinuitas)

dan

sekaligus

sebagai

tempat

merembesnya air, sehingga batuan lebih mudah longsor. c.

Sifat fisik dan mekanik batuan Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kestabilan lereng adalah : bobot isi (density), porositas dan kandungan air.

Sedangkan sifat mekanik batuan

antara lain kuat tekan, kuat tarik, kuat geser dan juga sudut geser dalam  batuan. 1)

Bobot isi batuan Semakin besar bobot isi suatu batuan, maka gaya penggerak yang menyebabkan lereng longsor juga semakin besar. kestabilan lereng semakin berkurang.

2)

Porositas batuan

Dengan demikian

Batuan yang mempunyai porositas besar akan banyak menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi lebih besar, sehingga memperkecil kestabilan lereng.

Adanya air dalam batuan juga akan menimbulkan

tekanan air pori yang akan memperkecil kuat geser batuan. Batuan yang mempunyai kuat geser kecil akan lebih mudah longsor. Kuat geser batuan dapat dinyatakan sebagai berikut : τ = C + (σ - µ) tan θ dimana : = kuat geser batuan (ton/m2)

τ

C= kohesi (ton/m2) σ = tegangan normal (ton/m2) = sudut geser dalam (angle of internal friction)

θ 3)

Kandungan air dalam batuan Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori menjadi semakin besar juga. Dengan demikian berarti bahwa kuat geser   batuannya menjadi semakin kecil, sehingga kestabilannya berkurang.

4)

Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser batuan Kekuatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan (confined and unconfined compressive strength), kuat tarik (tensile strength) dan kuat geser (shear strength). Batuan yang mempunyai kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser besar akan lebih stabil (tidak mudah longsor). 5)

Sudut geser dalam (angle of internal friction) Semakin besar sudut geser dalam, maka kuat geser batuan juga akan semakin besar. Dengan demikian batuan (lereng) akan lebih stabil.

d. Gaya dari luar  Gaya-gaya dari luar yang dapat mempengaruhi (mengurangi) kestabilan suatu lereng adalah : 1)

Getaran yang diakibatkan oleh gempa, peledakan dan pemakaian

alat-alat mekanis yang berat didekat lereng. 2) Pemotongan dasar (toe) lereng. 3) Penebangan pohon-pohon pelindung lereng.

2. Klasifikasi longsoran batuan

Berdasarkan proses longsornya, longsoran batuan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu : a. Longsoran Bidang Longsoran bidang merupakan suatu longsoran batuan yang terjadi sepanjang  bidang luncur yang dianggap rata. Bidang luncur tersebut dapat berupa sesar, rekahan (joint) maupun bidang perlapisan batuan. Syarat-syarat terjadinya longsoran bidang adalah : 1)

Terdapatnya bidang luncur bebas (daylight), berarti kemiringan

 bidang luncur harus lebih kecil daripada kemiringan lereng. 2)

Arah bidang luncur sejajar atau mendekati sejajar dengan arah

lereng (maksimum berbeda 20o). 3)

Kemiringan bidang luncur lebih besar daripada sudut geser dalam

 batuannya. 4)

Terdapat bidang bebas (tidak terdapat gaya penahan) pada kedua

sisi longsoran. Faktor keamanan lereng dapat dihitung dengan persamaan : Gaya-gaya penahan F

= ---------------------------------Gaya-gaya penggerak 

C.A + (W cos Ψ p – U – V sin Ψ p) tan θ F

= ------------------------------------------------------W sin Ψ p + V cos Ψ p

Dimana : F

= faktor kemantapan lereng

C

= kohesi pada bidang luncur 

A

= panjang bidang luncur (A)

Ψ p

= sudut kemiringan bidang luncur ( o)

θ

= sudut geser dalam batuan (o)

W

= berat massa batuan yang akan longsor (ton)

U

= gaya angkat yang ditimbulkan oleh tekanan air disepanjang  bidang luncur (ton) = (1/2) γ w. Zw. (H – Z) cosec Ψ p

V

=gaya mendatar yang ditimbulkan oleh tekanan air pada regangan tarik (ton) = (1/2) γ w. Zw2

γ w

= bobot isi air (ton/m3)

Zw

= tinggi kolom iar yang mengisi regangan tarik (m)

Z

= kedalaman regangan tarik (m)

H

= tinggi lereng (m)

Jika terjadi getaran yang diakibatkan oleh adanya gempa, peledakan maupun aktifitas manusia laninnya, maka persamaan diatas menjadi :

C.A + W (cos Ψ p- α sin Ψ p ) – U – V sin Ψ p) tan θ F

= ---------------------------------------------------------------------W (sin Ψ p + V cos Ψ p) + V cos Ψ p

Dimana : α = percepatan getaran pada arah mendatar   b. Longsoran baji Longsoran baji dapat terjadi pada suatu batuan jika terdapat lebih dari satu  bidang lemah yang bebas dan saling berpotongan. Sudut perpotongan antara  bidang lemah tersebut harus lebih besar dari sudut geser dalam batuannya. Bidang lemah ini dapat berupa bidang sesar, rekahan (joint) maupun bidang  perlapisan. Cara longsoran suatu baji dapat melalui salah satu atau beberapa  bidang lemahnya, ataupun melalui garis perpotongan kedua bidang lemahnya. Faktor keamanan lereng dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : 3 F = ---- (Ca.X +Cb.Y) + (A – (γ w/2γ ).X) tan θa + (B – (γ w/2γ ).Y) tan θ b γ . H dimana : Ca = kohesi bidang lemah I (ton/m3) Cb = kohesi bidang lemah II (ton/m3) θa = sudut geser dalam, bidang lemah I (o) θ b = sudut geser dalam, bidang lemah II (o) γ  = bobot isi batuan (ton/m3)

γ w = bobot isi air (ton/m3) Sin θ24 X

= -------------------------------------Sin θ45. Cos θ2na Sin θ13

Y

= -------------------------------------Sin θ35. Cos θ1nb

Cos Ψa – cos Ψ b. cos θna.nb A

= ------------------------------------------------Sin Ψ5. Sin2θna.nb

Cos Ψ b – cos Ψa. cos θna.nb B

= ------------------------------------------------Sin Ψ5. Sin2θna.nb

Dimana Ψa dan Ψ b adalah kemiringan (dip) dari bidang-bidang I dan II serta Ψ5 adalah sudut penunjaman perpotongan bidang lemah I dan II. Jika pada bidang I dan II tidak terdapat kohesi, serta kondisi lereng kering, maka persamaan diatas menjadi : F = A tan θa + B tan θ b Dimana A dan B adalah suatu faktor tanpa satuan yang besarnya tergantung  pada jurus (strike) dan kemiringan (dip) kedua bidang lemahnya. Bidang lemahyang mempunyai kemiringan lebih kecil selalu dinamakan bidang lemah I sedangkan bidang lemah yang satunya lagi dinamakan bidang lemah c. Longsoran busur  Longsoran batuan yang terjadi sepanjang bidang luncur yang berupa busur  disebut longsoran busur. Longsoran busur hanya terjadi pada tanah atau material yang bersifat seperti tanah. Antara partikel tanah tidak terikat satu sama lain. Dengan demikian, longsoran busur juga dapat terjadi pada batuan yang sangat lapuk serta banyak mengandung bidang lemah maupun tumpukan (timbunan) batuan hancur. d. Longsoran guling

Longsoran guling akan terjadi pada suatu lereng batuan yang acak  kemiringannya berlawanan dengan kemiringan bidang-bidang lemahnya. Keadaan tersebut dapat digambarkan dengan balok-balok yang diletakkan diatas sebuah bidang miring. Berdasarkan bentuk dan proses menggulingnya, maka longsoran guling dibedakan menjadi tiga, yaitu : 1) Longsoran guling setelah mengalami benturan (flexural toppling). 2) Longsoran guling yang berupa blok (balok-balok). 3) Gambaran kedua longsoran diatas (block-flexural). F. METODOLOGI PENELITIAN

Di dalam melaksanakan analisis kestabilan lereng pada penambangan bijih nikel di PT. International Nickel Indonesia, Tbk ini penulis menggabungkan antara teori dengan data-data yang ada di lapangan, sehingga dari keduanya didapat pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan-urutan pekerjaan penelitian adalah : 1.

Studi literatur   Studi leteratur ini dilakukan dengan mencari bahan-bahan pustaka yang menunjang, yang diperoleh dari :

-

Instansi yang terkait dalam permasalahan

-

Perpustakaan

2. Penelitian di lapangan Penelitian di lapangan ini akan dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu :

-

Observasi lapangan, dengan melakukan pengamatan secara langsung terhadap proses yang terjadi dan mencari informasi pendukung yang terkait dengan  permasalahanyang akan dibahas.

-

Menentukan lokasi pengamatan dan mengambil data-data yang diperlukan untuk penyelesaian masalah.

-

Mencocokan dengan perumusan masalah, yang bertujuan agar penelitian yang dilakukan tidak meluas serta yang diambil dapat digunakan secara efektif.

3. Pengambilan Data Pengambilan data dilakukan dengan cara :

-

Melakukan pengukura-pengukuran

-

Meneliti proses produksi yang sedang berlangsung

-

Mencatat kejadian yang terjadi, melakukan pemotretan dan wawancara seperlunya.

4. Akuisi Data Akuisi data ini bertujuan untuk : Mengumpulkan dan mengelompokkan data untuk memudahkan analisa

nantinya.

-

Mengolah nilai karakteristik data-data yang mewakili obyek pengamatan.

-

Mengetahui keakuratan data, sehingga kerja menjadi efisien.

5. Pengolahan Data Pengolahan data dilakukan dengan melakukan beberapa perhitungan dan  penggambaran. Selanjutnya disajikan dalam bentuk tabel-tabel, grafik-grafik atau rangkaian perhitungan dalam penyelesaian suatu p roses tertentu. 6. Analisa Hasil Pengelompokan Data Analisa hasil pengolahan data dilakukan dengan tujuan memperoleh kesimpulan sementara dan selanjutnya diolah dalam bagian pembahasan. 7. Kesimpulan Kesimpulan diperoleh setelah dilakukan koreksi antara hasil pengolahan data yang telah dilakukan dengan permasalahan yang diteliti. Kesimpulan ini merupakan suatu hasil akhir dari semua aspek dari semua ya ng telah dibahas.

G. Rencana Kegiatan

Waktu  N o

K egiatan

1 Studi Pustaka 2 Pengamatan 3 Pe ngambilan Data 4 Pengolahan Data 5 Pembuatan Draft

Oktober  1

2

3

4

 N ovember  1

2

3

4

Desember  1

2

3

4

H. Daftar Pustaka

1. Hoek, E. and Bray, J.W., “Rock Slope Engineering”’ 3 rd Ed., The Institution Of  Mining and Metallurgy London, !981. 2. Made Astawa Rai, Dr. Ir .”Analisa Kemantapan Lereng : Proyeksi Stereografis dan Metode Grafis”, Kursus Geoteknik dan Perencanaan Tambang Terbuka, 1993. 3. Made Astawa Rai, Dr. Ir. dan Anung Dri Prasetya, Ir “ Kemantapan Lereng Batuan”, Kursus Pengawas Tambang, 1993. 4. Gian Paolo Giani, “Rock Slope Stability Analysis”, A.A Balkema, Rotterdam, Brookfield, 1992.

ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG BIJIH NIKEL DI PT. INTERNATIONAL NICKEL INDONESIA, Tbk  SOROWAKO SULAWESI SELATAN

PROPOSAL TUGAS AKHIR  Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan Tugas Akhir  Pada Jurusan Teknik Pertambangan

Oleh : UMMI WAHYUNI 03033120004

UNIVERSITAS SRIWIJAYA FAKULTAS TEKNIK  2007

IDENTITAS DAN PENGESAHAN USULAN PENELITIAN TUGAS AKHIR MAHASISWA

1. Judul

:

ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG BIJIH NIKEL DI PT. INTERNATIONAL NICKEL INDONESIA, Tbk SOROWAKO SULAWESI SELATAN

2. Pengusul a. Nama  b. Nim c. Jenis Kelamin d. Semester e. Fakultas f. Jurusan

: : : : : :

Ummi Wahyuni 03033120004 Perempuan IX (Sembilan) Teknik   Teknik Pertambangan

3. Lokasi Penelitian

:

PT. INTERNATIONAL NICKEL INDONESIA, Tbk  Indralaya, Pengusul,

September 2006

Ummi Wahyuni  Nim : 03033120004 Pembimbing Proposal,

Ir. Effendi Kadir, MT  NIP : 131 595 555 Menyetujui: Ketua Jurusan Teknik Pertambangan

Ir. Abu Amat HSK, MSc, IE…………………………  NIP : 130 779 470

Menyetujui, an. Pimpinan Perusahaan,