Penyangga PT FI

KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN FRICTION ANCHORED  PADA  ROCK BOLT  BOLT  PADA

LUBANG BUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH DI PT. FREEPORT INDONESIA

Proposal Tugas A!"r

Ol#! $ ADITYA SUPRIYADI %%& %% ''(' ) TA

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULT FAKULTAS AS TEKNOLOGI MINERAL MINERA L UNI*ERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL +*ETERAN, YOGYAKARTA &'%-

KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN FRICTION ANCHORED  PADA  ROCK BOLT  BOLT  PADA

LUBANG BUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH DI PT. FREEPORT INDONESIA

PROPOSAL TUGAS AKHIR  D"susu S#/aga" Sala! Sa0u S1ara0 Dala2 M#lasaaa Tugas Tugas A!"r A!"r Pa3a Pro3" T#" P#r0a2/aga

Ol#! $ ADITYA SUPRIYADI %%& %% ''(' ) TA

Mengetahui : K#0ua Progra2 Progra2 S0u3"

Dos# Wal"

Ir. Ir. I2arl""a0o4 MT

Ir. Kr#so4 M.S5

BAB I PENDAHULUAN

A. JUDUL SKRIPSI +KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGAN  BOLT 

FRICTION ANCHORED ROCK 

PADA LUBANG BUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH DI PT.

FREEPORT INDONESIA, B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL

Pada tahun-tahun terakhir ini penggunaan baut batuan telah meluas, mengikuti  perkembangan bidang Mekanika Batuan dan peningkatan pemakaian penguat batuan lainnya di dalam penggalian tambang bawah tanah sebagai alternatif dari penyanggan tradisionil. Sistem rancangan penguat batuan pada saat ini di hadapkan pada suatu  peningkatan permintaan untuk mengoptimasikan rancangan tersebut dengan tetap memperhatikan faktor keamanan dan faktor ekonomi. Sistem penyanggan “ Friction Anchored Rock Bolt  merupakan sistem penyangga  baut batuan yang paling banyak mengalami perkembangan dalam teknik penguatan  batuan. Pada tambang bawah tanah diantara berbagai sistem penyanggan yang lain. Sistem ini biasanya diterapkan pada bukaan !drift" yang baru dibuka.

#ari keterangan diatas $udul ini dipilih untuk mempela$ari aspek keteknikan dari  pemakaian sistem penyanggaan ini beserta pertimbangan-pertimbangan yang terlibat dalam pemilihannya.

6. TUJUAN PENELITIAN

%u$uan utama dari sistem penyanggaan batuan adalah untuk membantu massa  batuan menyangga dirinya sendiri. Penelitian ini bermaksud untuk mengerti lebih $auh tentang sistem penyanggaan baut  batuan dengan cara pengikat geser !&riction 'nchored (ock Bolt", seperti cara ker$a,  parameter-parameter yang terlibat dalam pemilihan penggunaannya dari segi keteknikan serta se$auh mana kapasitasnya dalam mencapai tu$uan utama penyanggaan yang diinginkan. )al tersebut bisa dilakukan setelah pengamatan dilakukan di lapangan dan mengambil data-data yang dibutuhkan untuk mempela$ari secara terperinci aspek-aspek  teknik yang diperhitungkan dalam metode penyanggaan ini.

D. RUMUSAN MASALAH

*.

Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan suatu $enis penyangga  pada suatu tambang bawah tanah

+.

Mengetahui sistem perkuatan batuan dengan menggunakan baut batuan serta sifat-sifatnya.

.

Menentukan se$auh mana efek yang diberikan oleh pemasangan baut terhadap tambahan kekuatan lubang bukaan dan rancangan pemakaian yang memberikan hasil maksimum.

BAB II ANALISIS MASALAH

A. DASAR TEORI

%u$uan utama dari suatu sistem penyanggaan batuan adalah untuk membantu massa batuan menyangga dirinya sendiri. )al ini diperlukan pada saat batuan mempunyai kecenderungan untuk mengalami keruntuhan karena perubahan tegangan dari keadaan aslinya sebagai akibat dari berbagai macam hal, misalnya penggalian bawah tanah. Penyanggan ini ada yang bersifat sementara maupun permanen bergantung pada maksud dan tu$uan dalam penggalian tersebut. Baut batuan yang dipergunakan sebagai penyangga akan merupakan suatu bagian dari masssa batuan, akan mempunyai fungsi yang lain !$uga fungsi yang sama" dari misalnya penyangga kayu atau besi ba$a yang tidak merupakan bagian dari massa batuan tetapi diluar massa batuan. 'dapun alasan mengapa baut batuan telah digunakan secara meluas sebagai  penguat batuan , antara lain : - &leksibel, dapat dipergunakan pada bentuk geometri yang berariasi. - mumnya mudah digunakan - (elatif murah - Pemasangannnya dapat sepenuhnya dengan mekanisasi - /erapatannnya !0umlah baut batuan per skala luas" dengan mudah dapat disesuaikan dengan kondisi batuan lokal - #apat dikombonasikan dengan sistem penyanggan yang lain seperti mes kawat, beton tembok, dan selimut beton. A.%. J#"s Bau0 Ba0ua

0enis baut batuan dibedakan berdasarkan cara pengikatannya yakni:

ada beberapa macam,

a. Baut batuan dengan cara pengikatan mekanis  b. Baut batuan dengan cara pengikatan yang menggunakan 1at kimia c. Baut batuan dengan cara pengikatan 2eser  !Friction Anchored Rock Bolt " d. Baut kabel batuan. 3ang akan dibahas dalam tulisan ini adalah $enis baut batuan dengan cara pengikatan geser !&riction 'nchored (ock Bolt". Baut batuan dengan cara pengikatan geser merupakan baut batuan yang paling  banyak berkembang dalam teknik penguatan batuan. #ua tipe baut batuan dengan pengikatan geser yang tersedia , yaitu “Split Set dan “Swelle4. Mekanisme pengikatan baut batuan dengan “Split Set timbul dari kekuatan geser dari adanya pepbebanan yang mendapat batas beban maksimum dari baut batuan saat baut  batuan akan tergelincir. Baut batuan dapat mengalami perpindahan yang besar  Mekanisme dari pengikatan baut batuan dengan “Swelle4 tergantung dari kekuatan geser  dan dikombinasikan dengan ikatan mekanik.Pengikatan dari “Swelle4 ditimbulkan oleh kekuatan geser pembebanan ikatan mekanikantara baut batuan dan batuan mencegah lepasnya baut dari batuan. a. “Split Set %'B56 #ata %eknik Friction Anchored Rock Bolt - Split Set 

#iameter Pipa

7 mm

Beban batas !3ield load" pipa “steel

78 k9

Beban ltimat !ltimate 6oad" “steel

**8 k9

(egangan a4ial ultimat “Steel

* ;

Berat baut tanpa “face plate

*,< kg=m

Pan$ang Baut

8,7 -  m

#iameter 6ubang bor yang dian$urkan

> - < mm

 b. “Swelle4 %'B56 #ata %eknik Friction Anchored RockBolt - Swellex #iameter Pipa

+ mm

“3ield 6oad pipa ba$a

*8 k9

“ltimate 6oad pipa ba$a

*8 k9

(egangan a4ial ultimate, pipa ba$a

*8 ;

Berat baut, tanpa “face Plate

+ kg=m

Pan$ang /abel

sesuai pan$ang yang dibutuhkan

#iameter lubang bor yang dian$urkan

> ±  mm

2ambar * Split Sets

2'MB'( + Swellex

A.&. P#rl#gapa P#u7ag pa3a S"s0#2 Bau0 Ba0ua

Beberapa komponen yang digunakan bersama-sama dengan baut batuan, antara lain : a. “&ace Plate Sebuah “face Plate dirancang untuk mendistribusikan beban pada kepala baut secara merata disekitar batuan disekelilingnya. ntuk men$aga elastisitas dari sistem baut batuan, maka pemilihan “face plate merupakan hal yang sangat penting.  b. Mes kawat !?ire mesh"

#ua $enis wire mesh yang umumnya digunakan dengan kombinasi baut batuan yakni “@hailink mesh dan “?eld mesh. “@hailink mesh umumnya digunakan pada permukaan utnuk mencegah karyawan cedera dan kerusakan peralatan dari lepasnya serpihan pecahan batuan. “?eld mesh terdiri atas kabel ba$ yang diatur dengan pola segi empat atau bu$ur sangkar  dan dipatri pada tiap titik perpotongannya. “?eld Mesh digunakan untuk memperkuat  beton tembok dan lebih kaku dari “@hailink Mesh. c. Beton %embok !Shotcrete" Beton tembok biasa dikombinasikan dengan bautbatuan dalam kondisi bawah tanah yang luas . Pada tambang bawah tanah beton tembok makin sering digunakn untuk  memberikan dukungan pada permukaan batuan yang terdapat diantara baut batuan. d. “(ock Straps !tali pengikat batuan" Biasanya dibuat dengan besi ba$a berukuran tebal *=A inci dengan lebar sekitar A inci dan  berbagai ukuran rock starps lainnya digunakan dimana kondisi batuan $elek dan sering ter$aadi batuan lepas pada sekitar u$ung baut batuan. ntuk menghalangi ter$adinya keruntuhan $enis ini, baut batuan dapat dipergunakan bersama-sama dengan “Steel Straps untuk mendukung permukaaan batuan. (. Fugs" Bau0 Ba0ua

Baut batuan dipandang sebagai suatu sistem penyangga yang mempunyai + misi klasik, yaitu : - Menyangga batuan yang potensial utnuk runtuh - Menahan atau bahkan menghentikan perpindahan permukaan lubang batuan &ungsi yang berhubungan dengan kedua hal ini adalah :

*. &ungsi Penahan !Suspension" +. &ungsi Penekan . &ungsi Penguat !(einforcement"

GAMBAR FUNGSI BAUT BATUAN

8. Ra5aga S"s0#2 P#1agga D#ga Bau0 /a0ua

&aktor-faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan metode rancangan adalah : •

(ancangan harus terus di$alankan pada periode konstruksi dengan menggunakan hasil  pemantauan

•

Suatu pertimbangan &aktor ekonomi dan faktor keselamatan harus di$aga pada saat  pemilihan metode penguatan batuan yang akan digunakan.

•

Percobaan teoritik harus diimbangi dengan pengalaman dan pertimbangan teknis.

&aktor yang mempengaruhi rancangan ini adalah : - %u$uan dari penggalian - Sifat dari Penyanggaan  sementara atau permanen - /eselamatan ker$a - 2eometri penggalian - 0alan masuk yang tersedia - %eknik penggalian - Batas dengan penggalian yang berdekatan - /eadaan tegangan in situ - /eadaan massa batuan - /ondisi air tanah - /emungkinan tipe pecahnya batuan - %ekanan penggalian yang diperlukan - ?aktu yang tersedia tanpa penyangga - Pengalaman-pengalaman sebelumnya

Baut batuan dengan sistem pengikatan 2eser tidak direkomendasikan untuk kondisi sebagai berikut : - Pada sistem penyanggan permanen tanpa perlindungan korosi - 'danya gerakan geser  “Split Set tidak direkomendasikan untuk keadaan sebagai berikut : - Pada daerah yang sempit dan tertekan - pada diameter lubang bor yang sulit dikontrol - Pada batuan yang sangat terkekarkan “Swelle4 tidak direkomendasikan untuk kondisi daerah dimana ada deformasi yang  besar.

B. DATA PENDUKUNG

3ang dimaksud dengan data pendukung adalah data-data yang dapat mendukung data-data dari lapangan guna menganalisa permasalahan yang ada untuk mencari alternatif   penyelesaian masalah. #ata pendukung dapat diambil antara lain dari data hasil pengamatan di lapangan, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan, brosur--brosur dari perusahaan, data dari instansi yang terkait dan dari literatur-literatur.

6. ANALISA PENYELESAIAN MASALAH

Permasalahan yang ada di lapangan selan$utnya dipela$ari dan dika$i berdasarkan data yang ada, baik data yang dikumpulkan dari hasil penyelidikan maupun data

 penun$ang dan didukung berbagai teori yang menun$ang permasalahan tersebut, selan$utnya dicarikan alternatif penyelesaiannnya. 'dapun rincian dari analisa penyelesaian masalh rancangan teknis sistem penyanggan baut  batuan dengan pengikat geser adalah sebagai berikut : 1. Tahap Persiapan ntuk dapat menentukan sistem penyanggan pada suatu lubang bukaan tambang  bawah tanah, maka perlu dipela$ari tentang fungsi=tu$uan dari dibuatnya lubang bukaan tersebut, ukuran yang diinginkan, dan bagaimana bentuk lubang bukaan yang akan dibuat serta aktiitas penggalian lain yang berdekatan dengan lubang bukaan yang akan dibuat. 2. Tahap Penyelidikan pendahuluan %ahap penyelidikan pendahuluan dimaksudkan untuk mendapatkan deskripsi umum daerah yang akan diselidiki, meliputi pengambilan conto batuan dengan pemboran,  pendugaan

geofisika

!bila

mungkin",

pengukuran

tekanan

air,

pengukuran

 permeabilitas dari massa batuan dengan “Pie1ometer. 3. Tahap Penyelidikan Terinci a. P##0ua Para2#0#r 2assa /a0ua u0u Ra5aga

Parameter yang diperlukan untuk rancangan sistem penyanggaan antara lain adalah bobot isi,modulus elastik, koefisien Poisson, kuat tekan uniaksial, kuat geser, kohesi, sudut geser dalam, tegangan in situ dan beberapa parameter lain, seperti kedudukan umum arah  bidang kekar, data spasi bidang kekar, kondisi air tanah pada kedalaman tertentu dan (C# untuk tiap kedalaman. /. P##0ua Ra5aga P#1agga Yag 3"p#rlua

Penentuan (ancangan penyangga dapat dilakukan melalui analisa kemantapan struktural, analisis empirik maupun analisis numerik. 'nalisa yang akan digunakan pada tulisan ini adalah analisis empirik.Setelah semua data yang diperlukan diperoleh maka dapat ditentukan pan$ang maupun $umlah baut batuan yang dibutuhkan untuk perkuatan suatu lubang bukaan

BAB III PENELITIAN DI LAPANGAN

A. METODOLOGI PENELITIAN

#idalam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan antara teori dengan data-data lapangan,sehingga dari keduanya didapat pendekatan  penyelesaian masalah. 'dapun urutan peker$aan penelitian yaitu :

*. Study literatur, brosur-brosur, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan. +. Pengamatan langsung di lapangan, dilakukan dengan cara penin$auan lapangan untuk melakukan pengamatan langsung terhadap semua kegiatan di daerah yang akan diteliti . Pengambilan #ata, dengan pengukuran langsung di lapangan maupun penelitian di laboratorium. A. 'kuisisi #ata a. Pengelompokan data  b. 0umlah data c. $i realitas >. Pengolahan data . 'nalisis hasil Pengolahan data D. /esimpulan

B. JADWAL KEGIATAN PENELITIAN

 9o

?aktu

. *

/egiatan Study literatur

+

Erientasi lapangan



Pengambilan data

A

Pengolahan data

>

Pembuatan draft

0uli *

+



'gustus A

*

+



A

September   * +  A

6. REN6ANA DAFTAR PUSTAKA

*. Bieniawski F%, “(ock Mechanics #esign in Mining and %unnelling %he Pensylania niersity. '. '. Balkema, Boston *7