SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI (STTIND) PADANG …
Transcript of SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI (STTIND) PADANG …
KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGA KAYU PADA LUBANG C1G
TAMBANG BATUBARA BAWAH TANAH PT. NUSA ALAM LESTARI
(NAL) DESA SALAK, KECAMATAN TALAWI, KOTA
SAWAHLUNTO, PROVINSI SUMATERA BARAT
Oleh:
EVI TARIA
TEKNIK PERTAMBANGAN
YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI
(STTIND) PADANG
2017
KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGA KAYU PADA LUBANG C1G
TAMBANG BATUBARA BAWAH TANAH PT. NUSA ALAM LESTARI
(NAL) DESA SALAK, KECAMATAN TALAWI, KOTA
SAWAHLUNTO, PROVINSI SUMATERA BARAT
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh
gelar Sarjana Teknik Pertambangan
Oleh :
EVI TARIA
1310024427033
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI
(STTIND) PADANG
2017
HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI
Judul : Kajian Teknis Sistem Penyangga Kayu Pada Lubang
C1G Tambang Batubara Bawah Tanah PT. Nusa Alam
Lestari (NAL) Desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota
Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat.
Nama : EVI TARIA
NPM : 1310024427033
Program Studi : Teknik Pertambangan
Padang, Desember 2017
Menyetujui:
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Murad MS, M.T Ali Sutan Nasution, S.T., M.M
NIDN. 007116308 NIDN. 1003087503
Ketua Jurusan Ketua STTIND Padang
Dr. Murad MS, M.T H. Riko Ervil, M.T
NIDN. 007116308 NIDN. 1014057501
KAJIAN TEKNIS SISTEM PENYANGGA KAYU PADA LUBANG C1G
TAMBANG BATUBARA BAWAH TANAH PT. NUSA ALAM LESTARI
(NAL) DESA SALAK, KECAMATAN TALAWI, KOTA
SAWAHLUNTO, PROVINSI SUMATERA BARAT
Nama : Evi Taria
NPM : 1310024427033
Pembimbing I : Dr. Murad, MS, MT
Pembimbing II : Ali Sutan Nasution, ST. MM
ABSTRAK
PT. Nusa Alam Lestari (PT. NAL) merupakan perusahaan bergerak
dibidang pertambangan batubara bawah tanah. (underground mining), dengan
tujuan penelitian menganalisis berapa kekuatan penyangga di lubang bukaan C1G
dan menganalisis nilai Faktor Keamanan (Safety Factor) sistem penyanggaan di
lubang bukaan C1G.
PT. NAL melakukan upaya menjaga kestabilitasan lubang bukaan atau
tunnel dengan menggunakan penyangga kayu, pada penyanggaan kayu sendiri
terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat kekuatannya seperti
kelembaban dan temperatur. Penelitian ini dilakukan pada lubang bukaan C1G
karena pada lubang bukaan tersebut masih terdapat 2 (dua) kayu penyangga yang
patah dan penggunaan kayu penyangga yang sudah lama dan rapuh sehingga
sudah tidak layak lagi, posisi tiang penyangga yang tidak pada tempatnya, dan
jarak antar penyangga yang berbeda-beda karena jarak yang seharusnya adalah
jarak antar penyangga yang sama, sehingga dapat mempengaruhi kekuatan
penyangga dalam menahan beban massa batuan yang berada di sekitar penyangga.
Berdasarkan perhitungan, kekuatan penyangga kayu di lubang bukaan C1G
pada PT. NAL dengan menggunakan persamaan Protodyakonov dengan
menggunakan sistem penyangga three piece sets, yaitu a. Beban persatuan
panjang yang dihasilkan (qt) dengan jarak yang berbeda-beda adalah 8,097 t/m,
11,432 t/m, 10,478 t/m, 11,907 t/m, 10,954 t/m, 11,716 t/m, 9,811 t/m, 12,383
t/m, 10,288 t/m, dan 11,240 t/m. b. Tinggi parabolik sebagai tinggi beban (h)
4,396 m. c. Tekanan pada penyangga (σt) 16,446 t/m2. d. Beban maksimal yang
diizinkan pada penyangga (Pmax) 21,75 ton. Serta untuk nilai Faktor Keamanan
(FK) sistem penyanggan C1G pada PT. NAL memiliki nilai rata-rata 0,390
(FK<1), maka penyangga dapat dikatakan tidak aman untuk digunakan dalam
sistem penyanggaan.
Kata Kunci: Persamaan Protodyakonov, Tunnel dan Fakor keamanan.
TECHNICAL STUDY OF WOODENER TREATMENT SYSTEM ON C1G
HOLD TIDE COAL BATUBARA PT. NUSA ALAM LESTARI (NAL)
VILLAGE SALAK, TALAWI DISTRICT, CITY SAWAHLUNTO,
PROVINCE OF WEST SUMATERA
Nama : Evi Taria
Number Of Student : 1310024427033
Advisor I : Dr. Murad, MS, MT
Advisor II : Ali Sutan Nasution, ST. MM
ABSTRACT
PT. Nusa Alam Lestari (PT NAL) is one of the companies engaged in
underground mining, with the aim of research to analyze how many buffer
strength perforated C1G openings and analyze the value of safety factor buffer
system perforated C1G opening.
PT. NAL undertakes efforts to maintain the stability of the opening or
tunnel by using a wooden support, on the wood buffering itself there are several
factors that affect the level of strength such as humidity and temperature. This
study was conducted on C1G opening holes because there were still 2 (two)
broken buffer woods and the use of long and fragile buffer timbers so that they
were no longer feasible, the position of the buffer pole was not in place, and the
distance between the buffer differs because the required distance is the distance
between the same buffer, so it can affect the buffer force in holding the rock mass
load around the buffer.
Based on the calculation, the strength of the wood buffer in the opening
hole C1G at PT. NAL using Protodyakonov equation by using three piece sets
buffer system, that is a. The resulting unified load length (qt) with different
distances is 8.097 t / m, 11.432 t / m, 10,478 t / m, 11,907 t / m, 10,954 t / m,
11,716 t / m, 9,811 t / m, 12,383 t / m, 10,288 t / m, and 11,240 t / m. b. The
parabolic height as the load height (h) is 4.396 m. c. The pressure on the buffer
(σt) is 16,446 t / m2. D. Maximum load allowed on buffer (Pmax) 21.75 tons. And
for the value of Security Factor (FK) C1G subscribers system at PT. NAL has an
average value of 0.390 (FK <1), so the buffer may be unsafe for use in buffer
systems.
Keywords: Protodyakonov Equation, Tunnel and Safety Factor
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas limpahan rahmat dan karunia-
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan dan menyusun laporan Penelitian yang
berjudul “Kajian Teknis Sistem Penyangga Kayu pada Lubang C1G Tambang
Batubara Bawah Tanah PT. Nusa Alam Lestari (NAL) Desa Salak, Kecamatan
Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat”.
Penyusunan laporan ini merupakan salah satu kewajiban seluruh mahasiswa
setelah melakukan kegiatan penelitian, Dengan tersusunnya laporan ini diucapkan
terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua dan keluarga yang selalu memberikan Doa dan dukungan
baik moril maupun materil dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak H. Riko Ervil, MT. selaku ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri
(STTIND) Padang.
3. Bapak Dr. Murad, MS, MT. selaku ketua Prodi Teknik Pertambangan
sekaligus pembimbing I dalam penulisan skripsi ini.
4. Bapak Ali Sutan Nasution, ST. MM. selaku pembimbing II dalam penulisan
skripsi ini.
5. Bapak Ir. H. Muhammad Fauzi. selaku Kepala Teknik Tambang PT. Nusa
Alam Lestari (NAL).
6. Seluruh dosen dan karyawan/karyawati Sekolah Tinggi Teknologi Industri
(STTIND) Padang.
7. Teman-teman Mahasiswa/mahasiswi Sekolah Tinggi Teknologi Industri
(STTIND) Padang, khususnya Mahasiswa/Mahasiswi dari jurusan Teknik
Pertambangan.
Atas segala bantuan yang telah diberikan, hanya Doa yang dapat dipanjatkan
semoga Allah SWT memberikan balasan dan menjadikan amal ibadah yang
mulia. Selanjutnya segala kritik dan saran yang membangun akan sangat
membantu dalam penyempurnaan penyusunan selanjutnya.
Padang, Desember 2017
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................. i
DAFTAR ISI ................................................................................................. iii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... vi
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................... 1
1.2. Identifikasi Masalah .................................................................. 3
1.3. Batasan Masalah ....................................................................... 4
1.4. Rumusan Masalah ..................................................................... 4
1.5. Tujuan Penelitian ...................................................................... 4
1.6. Manfaat Penelitian .................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 6
2.1. Landasan Teori.......................................................................... 6
2.1.1. Deskripsi Perusahaan ...................................................... 6
2.1.2. Tambang Batu Bara Bawah Tanah PT. Nusa Alam Lestari 13
2.1.3. Sistem Penyanggaan ....................................................... 14
2.1.4. Penyangga Kayu (Wooden Supports) ............................. 21
2.1.5. Klasifikasi Massa Batuan ................................................ 27
2.1.6. Penelitian Sebelumnya .................................................... 30
2.2. Kerangka Konseptual ................................................................ 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................. 37
3.1. Jenis Penelitian ...................................................................... 37
3.2. Tempat dan Waktu penelitian ................................................ 37
3.3. Variabel Penelitian ................................................................ 38
3.4. Data dan Sumber Data ............................................................ 38
3.5. Teknik Pengumpulan Data .................................................... 39
3.6. Teknik Pengolahan dan Analisa Data ..................................... 42
3.7. Kerangka Metodologi ............................................................. 43
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ..................... 45
4.1. Pengumpulan Data ................................................................. 45
4.1.1. Data Primer ................................................................... 45
4.1.2. Data Sekunder .............................................................. 47
4.2. Pengolahan Data .................................................................... 47
4.2.1. Pengujian Sifat Fisik Batuan ........................................ 47
4.2.2. Pengujian Point Load Index ......................................... 48
4.2.3. Perhitungan Kekuatan Penyangga Kayu ...................... 49
4.2.4. Faktor Keamanan (Safety Factor) ................................ 49
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................... 51
5.1. Analisa Hasil Pengolahan Data ............................................. 51
5.1.1. Uji Kuat Tekan atau Uniaxial Compressive Strength .. 51
5.1.2. Pengujian Sifat Fisik Batuan ........................................ 52
5.2.Analisa Faktor Keamanan ....................................................... 52
5.3. Analisis Faktor Yang Mempengaruhi Sistem Penyanggaan PT.
Nusa Alam Lestari (NAL) ............................................................. 53
BAB VI PENUTUP ..................................................................................... 55
6.1. Kesimpulan ............................................................................ 55
6.2. Saran ...................................................................................... 55
DAFTAR KEPUSTAKAAN
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Peta Kesampaian Daerah ......................................................... 8
Gambar 2.2 Peta Geologi ............................................................................ 9
Gambar 2.3 Stratigrafi dan Lithologi .......................................................... 12
Gambar 2.4 Metode Room and Pillar ......................................................... 14
Gambar 2.5 Bentuk-Bentuk Penyanggaan .................................................. 22
Gambar 2.6 Penyangga Kayu ...................................................................... 27
Gambar 2.7 Tipe dan Syarat Contoh Batuan .............................................. 29
Gambar 2.8 Kerangka Konseptual .............................................................. 36
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .......................................................... 43
Gambar 4.1 Sistem Penyangga three piece sets .......................................... 45
Gambar 4.2 Kajian Teknis Sistem Penyanggaan PT. NAL ........................ 50
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kekuatan Kayu ............................................................................ 22
Tabel 2.2 Kelas Awet Kayu ........................................................................ 23
Tabel 2.3 Klasifikasi Kekuatan Batuan ....................................................... 28
Tabel 2.4 Hubungan RQD dengan Kualitas Massa Batuan ........................ 29
Tabel 2.5 Deskripsi Spasi Bidang Diskontinuitas ....................................... 29
Tabel 4.1 Pengukuran Dimensi Penyangga ................................................ 46
Tabel 4.2 Pengukuran Jarak Antar Penyangga ........................................... 46
Tabel 4.3 Perhitungan Sifat Fisik Batuan ................................................... 47
Tabel 4.4 Perhitungan Rata-Rata Point Load Index.................................... 48
Tabel 4.5 Kekuatan Material Batuan Utuh ................................................. 48
Tabel 4.6 Perhitungan Kekuatan Penyangga Kayu ..................................... 49
Tabel 4.7 Rekapitulasi Kekuatan Penyangga Kayu .................................... 49
Tabel 4.8 Rekapitulasi Faktor Keamanan ................................................... 50
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I : Peta wilayah Izin Usaha Pertambangan Operasi Produksi
Lampiran II : Info Kemajuan Lubang PT. Nusa Alam Lestari
Lampiran III : Pengukuran Dimensi Penyangga
Lampiran IV : Pengujian Sifat Fisik Batuan
Lampiran V : Perhitungan Sifat Fisik Batuan
Lampiran VI : Pengujian Point Load Index
Lampiran VII : Perhitungan Point Load Index
Lampiran VIII : Jadwal Penelitian
Lampiran IX : Foto Kegiatan Pengujian Laboratorium
Lampiran X : Foto Kegiatan Penelitian PT. Nusa Alam Lestari
Lampiran XI : Data Curah Hujan PT. Nusa Alam Lestari Tahun2017
Lampiran XII : Perhitungan Kekuatan Penyangga Kayu
Lampiran XIII: Perhitungan Faktor Keamanan (Safety Factor)
Lampiran XIV: Sketsa Lubang C1G PT. Nusa Alam Lestari Tahun2017
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Keberhasilan suatu bangsa dalam mencapai tujuan dan cita-citanya
didukung oleh potensi-potensi yang ada dalam bangsa itu sendiri antara lain
sumber daya alam dan sumber daya manusia. Indonesia termasuk salah satu
negara yang berkembang begitu juga dengan industri pertambangan batubara di
Indonesia mengalami peningkatan yang cukup pesat, bisa terlihat dari banyaknya
penggunaan batubara sebagai bahan bakar seperti industri Pembangkit Listrik
Tenaga Uap (PLTU). Oleh karena itu, diperlukan bahan baku untuk mendukung
agar berjalan sesuai dengan peruntukannya.
PT. Nusa Alam Lestari (PT. NAL) merupakan salah satu perusahaan
swasta yang bergerak dibidang pertambangan batubara yang berlokasi di Daerah
Sapan Dalam, Desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi
Sumatera Barat. PT. Nusa Alam Lestari menggunakan sistem tambang bawah
tanah (underground mining), dimana pada sistem ini sangat beresiko
dibandingkan menggunakan sistem tambang terbuka. Sistem ini sangat erat
kaitanya dengan sistem penyanggaan dimana penyanggaan sebagai penahan
material batuan didalam lubang bukaan atau tunnel.
Akibat dari penggalian atau pembuatan tunnel, akan menimbulkan tekanan
dari atas, samping kiri dan kanan. Potensi ketidakstabilan yang terjadi pada batuan
disekitar lubang bukaan tambang bawah tanah biasanya akan selalu membutuhkan
penanganan khusus terutama atas dua hal, yaitu keselamatan pekerja dan
keselamatan peralatan yang terdapat di dalam tambang. Disamping itu, akibat dari
kondisi yang lemah pada badan bijih sehingga menyebabkan batuan samping
berpotensi jatuh yang akan membahayakan para pekerja. Untuk mengatasi hal-hal
seperti di atas, dibutuhkan pengetahuan mengenai penyebab ketidakstabilan dan
merencanakan ukuran penyanggaan yang sesuai sehingga akan mengurangi atau
menghilangkan segala macam permasalahan yang mungkin timbul pada proses
penambangan bawah tanah.
Berdasarkan informasi di atas, maka pembahasan mengenai sistem
penyanggaan merupakan bagian yang tidak dapat terpisahkan dari pembahasan
mengenai sistem penambangan bawah tanah. Pembahasan ini menjadi sangat
penting mengingat karakteristik batuan yang berbeda-beda dan memungkinkan
munculnya bidang lemah batuan yang menyebabkan terjadinya ketidakstabilan
batuan seperti terjadinya runtuhan dilubang C1C pada PT. Nusa Alam Lestari
(NAL) Tanggal 26 September 2017 sehingga menghambat kerja perusahaan dan
berakibat pada terhambatnya pencapaian tingkat produksi yang diinginkan.
Penyanggaan sendiri didefinisikan sebagai sistem yang membantu batuan agar
dapat menopang dirinya sendiri sehingga mencapai keseimbangan setelah
diberikan gangguan berupa lubang bukaan. Sistem penyanggaan yang sesuai
dengan kondisi lubang bukaan harus memperhatikan beberapa variabel seperti
jarak antar penyangga dan dimensi yang sama, sehingga besarnya beban merata
yang bekerja di atas penyangga dan besarnya beban samping yang bekerja pada
penyangga.
PT. Nusa Alam Lestari melakukan upaya menjaga kestabilitasan lubang
bukaan atau tunnel dengan menggunakan penyangga kayu, pada penyanggaan
kayu sendiri terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat kekuatannya
seperti kelembaban dan temperatur. Penelitian ini dilakukan pada lubang bukaan
C1G karena pada lubang bukaan tersebut masih terdapat 2 (dua) kayu penyangga
yang patah dan penggunaan kayu penyangga yang sudah lama dan rapuh sehingga
sudah tidak layak lagi, posisi tiang penyangga yang tidak pada tempatnya, dan
jarak antar penyangga yang berbeda-beda karena jarak yang seharusnya adalah
jarak antar penyangga yang sama, sehingga dapat mempengaruhi kekuatan
penyangga dalam menahan beban massa batuan yang berada di sekitar penyangga.
Untuk itu perlu dilakukan kajian teknis terhadap sistem penyanggaan
tambang batubara bawah tanah, agar kegiatan pekerjaan selanjutnya di PT. Nusa
Alam Lestari dapat berjalan dengan baik. Berdasarkan latar belakang di atas maka
peneliti tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul “Kajian Teknis Sistem
Penyangga Kayu pada Lubang C1G Tambang Batubara Bawah Tanah PT.
Nusa Alam Lestari (NAL) Desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto,
Provinsi Sumatera Barat”.
1.2. Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah pada penelitian ini adalah:
1. Jarak antar penyangga yang tidak sama pada lubang C1G.
2. Adanya penyangga yang patah pada lubang C1G.
3. Posisi tiang penyangga yang tidak pada tempatnya pada lubang C1G.
4. Terdapat tiang penyangga yang miring pada lubang C1G.
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah dilakukan perhitungan
kekuatan penyangga kayu dan perhitungan faktor keamanan (Safety Factor)
penyangga lubang bukaan C1G dengan kedalaman 50 meter pada PT. Nusa Alam
Lestari (NAL).
1.4. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Berapa kekuatan penyangga kayu di lubang bukaan C1G pada PT. NAL?
2. Berapakah nilai Faktor Keamanan (Safety Factor) sistem penyanggaan di
lubang bukaan C1G pada PT. NAL?
1.5. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian pada penelitian ini adalah:
1. Menganalisis berapa kekuatan penyangga di lubang bukaan C1G pada PT.
NAL.
2. Menganalisis nilai Faktor Keamanan (Safety Factor) sistem penyanggaan di
lubang bukaan C1G pada PT. NAL.
1.6. Manfaat Penelitin
Manfaat penelitian pada penelitian ini adalah:
1. Bagi Peneliti
a. Dapat menerapkan ilmu yang di dapatkan di bangku perkuliahan sehingga
dapat di aplikasikan dalam bentuk nyata.
b. Sebagai pengalaman yang bermanfaat bagi kelanjutan di dunia kerja.
2. Bagi Perusahaan
Diharapkan dapat menjadi informasi yang bermanfaat bagi PT. Nusa Alam
Lestari (NAL) sebagai bahan masukan untuk perusahaan dalam penerapan sistem
penyanggaan kayu pada lubang bukaan tambang batubara bawah tanah, agar
proses produksi berjalan secara optimal dan meningkatkan keamanan bagi para
pekerja.
3. Bagi institusi STTIND Padang
Dapat dijadikan sebagai salah satu masukan untuk pembuatan jurnal dan
dapat dijadikan sebagai referensi dan pedoman bagi mahasiswa yang akan
melakukan penelitian.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Landasan Teori
Landasan teori merupakan teori-teori yang berhubungan dengan judul
penelitian untuk penguat penelitian diantaranya dapat dilihat pada poin-poin di
bawah ini:
2.1.1. Deskripsi Perusahaan
2.1.1.1. Sejarah PT. Nusa Alam Lestari (NAL)
PT. Nusa Alam Lestari (NAL) adalah salah satu perusahaan yang bergerak
dalam bidang pertambangan batubara. Pada tahun 2004 PT. Nusa Alam Lestari
memulai kegiatan penambangan dengan eksplorasi lanjutan PT. Bukit Asam
Persero Tbk. Pada tahun 2006 PT. Nusa Alam Lestari Mendapatkan perizinan
untuk melakukan kegiatan penambangan dan bekerja sama dengan kontraktor PT.
Arka Ananta untuk melakukan kegiatan penambangan menggunakan metode
tambang terbuka (Open Pit).
PT. Arka Ananta melakukan kegiatan penambangan tanpa melakukan
kegiatan peledakan sehingga menyebabkan produksi tidak maksimal, pada tahun
2008 PT. Nusa Alam Lestari mengambil alih langsung untuk melakukan kegiatan
penambangan dengan menggunakan kegiatan peledakan dan berakhir pada tahun
2011 dikarenakan sudah tidak ekonomis lagi dilakukan tambang terbuka. Dari
tahun 2011 PT. Nusa Alam Lestari melanjutkan kegiatan penambangan
menggunakan metode tambang bawah tanah dikarenakan masih banyak cadangan
batubara. Cadangan batubara yang terdapat pada PT. Nusa Alam Lestari terdapat
beberapa lapisan diantaranya lapisan batubara seam A1, akhir tahun 2013 seam
A1 habis dan dilanjutkan dengan penambangan seam C1.
2.1.1.2. Lokasi Kesampaian Daerah
Wilayah kerja PT. Nusa Alam Lestari (NAL) terletak di Daerah Sapan
Dalam, Desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera
Barat. Dengan luasan daerah 100 Ha, secara geografis daerah penambangan
terletak pada koordinat antara 0o 36’ 45,85’’-00
o 37’ 12,10’’ LS dan 100
o 45’
48,19’’-100o 46’ 48,20’’ BT, dengan batas lokasi kegiatan sebelah Utara
berbatasan dengan PT. PSPN, sebelah Selatan berbatasan dengan Desa Salak,
Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto.
Lokasi penambangan PT. Nusa Alam Lestari (NAL) dapat dicapai
menggunakan jalan darat dan dapat ditempuh melalui:
1. Dari Padang menuju Kota Sawahlunto melewati Solok dapat ditempuh
dengan jarak 118 km atau sekitar 3 jam perjalanan melalui jalur jalan
provinsi.
2. Dari Kota Sawahlunto menuju lokasi kegiatan dapat ditempuh dengan jarak
22 km dengan waktu tempuh 45 menit menggunakan kendaraan roda 4
(empat) atau kendaraan roda 2 (dua).
(Sumber: PT. NusaAlam Lestari, 2006).
Gambar 2.1 Peta Kesampaian Daerah
2.1.1.3. Iklim dan Curah Hujan
Daerah Tambang PT. Nusa Alam Lestari (NAL) beriklim tropis dengan
suhu berkisar antara 22° C sampai 33° C dan terbagi dalam dua musim yaitu
musim hujan dan musim kemarau, data curah hujan dapat dilihat pada lampiran
XII.
Data curah hujan ini penting dalam kegiatan penambangan terutama
kegiatan pengangkutan dan ketersedian air tanah. Hal ini disebabkan tanah di
daerah penelitian adalah tanah lempung pasiran yang akan dipengaruhi oleh hujan.
2.1.1.4. Kondisi Geologi dan Endapan
2.1.1.4.1. Kondisi Umum Geologi
Endapan batubara terjadi pada kala oligosen yang diendapkan dalam
cekungan antara gunung (inter mountain basin) yang dikenal dengan Cekungan
Ombilin dan mempunyai luas ± 800 Km² yang berkembang sejak zaman awal
Tersier memanjang pada arah barat sampai tenggara, searah dengan struktur
geologi yang banyak terdapat patahan (fault) dan lipatan (fold).
Batubara yang ditambang sekarang ini terletak pada bagian barat
Cekungan Ombilin dan terdapat pada formasi batuan yang dikenal dengan nama
Formasi Silungkang, formasi silungkang merupakan bagian dari batuan Pra-
Tertier yang tersingkap. Secara umum lapisan tanah penutup batubara terdiri dari
batulempung (clay stone), batupasir (sand stone), batulanau (silt stone).
Nama formasi ini mula-mula diusulkan oleh Klompe, Katili dan Sukender
pada tahun 1958. Secara Petografi formasi ini masih dapat dibedakan menjadi
empat satuan yaitu: satuan lava andesit, satuan lava basalt, satuan tufa andesit dan
satuan tufa basalt. Umur dari formasi ini diperkirakan perm sampai Trias.
(Sumber: PT. NusaAlam Lestari, 2006).
Gambar 2.2 Peta Geologi
2.1.1.4.2. Lithologi
Daerah Sapan Dalam terdiri dari empat satuan batuan yaitu batu pasir
(sand stone), batulempung (clay stone), batulanau (silt stone), dan batubara (coal).
2.1.1.4.3. Morfologi
Secara umumnya morfologi daerah penyelidikan dapat digolongkan
sebagai perbukitan yang rendah sampai terjal, dengan kemiringan lereng berkisar
antara 5o-30
o, yang dikontrol oleh lithologi berupa rijang, metagamping, lava,
breksi, batulanau, batulempung, batupasir, dan struktur sesar. Sedangkan pada
kawasan yang berupa dataran mempunyai sudut kemiringan lereng berkisar antara
0o-4
o, dengan lithologi batupasir, batulempung, serta rombakan dari batuan yang
lebih tua.
Ketinggian bukit berkisar antara 140 m-300 m dari permukaan laut.
Lereng-lereng perbukitan umumnya cukup terjal dengan kemiringan lereng
berkisar antara 30o hingga 50
o.
2.1.1.4.4. Stratigrafi
Secara Regional stratigrafi daerah Sawahlunto dapat dibagi menjadi dua
bagian utama, yaitu komplek batuan Pra-Tertier dan komplek batuan Tertier.
1) Komplek batuan Pra-Tertier terdiri dari:
a. Formasi Silungkang
Nama formasi ini mula-mula diusulkan oleh Klompe, Katili dan Sukender
pada tahun 1958. Secara Petografi formasi ini masih dapat dibedakan menjadi
empat satuan yaitu: satuan lava andesit, satuan lava basalt, satuan tufa andesit dan
satuan tufa basalt. Umur dari formasi ini diperkirakan perm sampai Trias.
b. Formasi Tuhur
Formasi ini dicirikan oleh lempung abu-abu kehitaman, berlapis baik,
dengan sisipan-sisipan batupasir dan batugamping. Diperkirakan formasi ini
berumur Trias.
2) Komplek batuan Tertier terdiri dari:
a. Formasi sangkarewang
Menurut Kastoyo dan Silitonga pada 1975 formasi ini terutama terdiri dari
serpih gampingan sampai napal berwarna coklat kehitaman, berlapis halus dan
mengandung fosil ikan serta tumbuhan. Formasi ini diperkirakan berumur Eosen-
Oligosen.
b. Formasi Sawahlunto
Menurut R.P.Koesoemadinata dan Th. Matasak pada 1979 formasi ini
merupakan formasi yang paling penting karena mengandung lapisan batubara.
Formasi ini dicirikan oleh batulanau, batulempung dan batubara yang berselingan
satu sama lain. Diperkirakan formasi ini berumur oligosen.
c. Formasi Sawah Tambang
Menurut Kastoyo dan Silitonga pada tahun 1975 formasi ini dicirikan oleh
beberapa siklus endapan yang terdri dari batu pasir konglomerat, batulanau dan
batulempung. Bagian atas pada umumnya didominasi oleh batu pasir
konglomeratan tanpa adanya sisipan lempung atau batu lanau. Umur dari formasi
ini diperkirakan lebih tua dari Miosen Bawah.
d. Formasi Ombilin
Menurut Kastoyo dan Silitonga pada tahun 1975 formasi ini terdiri dari
lempung gampingan yang berwarna abu-abu kehitaman, berlapis tipis dan
mengandung fosil. Umur dari formasi ini diperkirakan Miosen Bawah.
e. Formasi Ranau
Menurut Marks pada tahun satuan ini terdiri dari tufa batuapung berwarna
abu-abu kehitaman. Umur dari formasi ini diperkirakan Pleistosen.
AGE UNIT THIC
KNEE
S
GRAPHIC
LOG
DESCRIPTION
T E
R
T
I
A
R
Y
OL
IOC
EN
RA
SA
U M
EM
BE
R
SA
WA
H T
AM
BA
NG
FO
RM
AT
ION
Conglomeratic sandstone, quartz,
whithish grey, pebbles at the best
grading to sandstone toward the top,
interbedded with gray shales, shows
erosional surfaces.
SA
WA
H L
UN
TO
FO
RM
AT
ION
126 M
Shale, greyish brown, concoidal,
fractures, dense
Coal, black, shaley, fractured, with
sanstone at base siltstone, grey,
dense.
Coaly shale
Coal, black, within terbedded gray
siltstone and coaly clays shale, grey,
dense, mudstone, siltstone,
occasional sandstone.
Coal, black, shaly, dense
Silstone, brown, dense
Sandstone, quartz, brown,
carbonaceus, dense.
Siltstone, brown, dense
Siltstone, gradingdownward into
brown shale.
PA
LE
OC
E
NE
BR
AN
I
FO
RM
AT
I
ON
Conglomeratic sandstone, greenish
red, contains quartz, feldspar,
limestone fragments, well sorted,
hard, dense.
P R A T E R T I A R Y
(Sumber: PT. NusaAlam Lestari, 2006).
Gambar 2.3 Stratigrafi dan Lithologi
2.1.1.4.5. Batubara Sapan Dalam
Endapan batubara perambahan berada pada formasi Sawahlunto berumur
tersier di dalam cekungan Ombilin, yang terdiri dari tanah penutup, batu lempung
(claystone), batulanau (siltstone), batupasir (sandstone), coaly clay, dan batubara.
Endapan batubara tersebut memiliki lapisan utama yang mengandung batubara
yaitu:
1) Seam A1 dengan ketebalan 2.2 m-2.8 m
2) Seam C1 dengan ketebalan 2.1 m-2.5 m
3) Seam C2 dengan ketebalan 4.0 m-4.5 m
2.1.2. Tambang Batubara Bawah Tanah PT. Nusa Alam Lestari (NAL)
Menurut KEPMEN PE No.555 K 26 MPE (1995:1) tambang bawah tanah
adalah suatu sistem penambangan untuk mendapatkan bahan galian yang
kegiatannya dilakukan di bawah tanah, sistem penambangan yang dilakukan oleh
PT. Nusa Alam Lestari (NAL) adalah tambang bawah tanah dengan menggunakan
metode penyanggaan room and pillar.
Menurut Endri O (2010:19-20) penambangan room and pillar adalah
sebuah metode open stoping dimana kemajuan penambangan pada lapisan
batubara yang datar atau dengan sudut kemiringan kecil menghasilkan ruangan-
ruangan (rooms) dan tiang-tiang (pillars) dari batubara yang ditinggalkan yang
berfungsi sebagai penyangga untuk menahan beban material diatasnya. Pada
metode ini, pengambilan endapan dilakukan dengan meninggalkan pilar-pilar
dengan letak dan ukuran yang beraturan. Fungsi pilar disini ialah untuk menjamin
agar rongga/ruangan penambangan tidak runtuh. Sebagai alat gali dapat
digunakan mulai dari sistem non mekanis, semi mekanis, dan mekanis penuh.
Ukuran pilar harus diperhitungkan secara cermat. Lebar pilar ditentukan
berdasarkan beban atap atau berat overburden di atas penggalian, lebar
penggalian, dan kekuatan batuan disekitar penggalian. Beberapa variasi metode
room and pillar berdasarkan penamaan lokal yaitu breast stoping, breast and
bench stoping, board and pillar, stall and pillar, dan panel and pillar.
(Sumber: Endri O,2010:20).
Gambar 2.4 Metode Room and Pillar
2.1.3. Sistem Penyanggaan
Penyangga adalah kemampuan massa batuan atau bahan (kayu,baja,beton)
untuk dapat menjaga kondisi lubang bukaan dalam keadaan aman, baik untuk
pekerja dan material. Filosofi penyangga adalah kondisi massa batuan dapat
menyangga dirinya sendiri. Penyangga itu bukan menahan beban semua seluruh
batuan yang ada, tetapi hanya menahan sebagian kecil dari tekanan batuan yang
dibebaskan yang tidak dapat disangga oleh batuan induknya.
2.1.3.1. Fungsi Penyanggaan
Adapun fungsi dari penyanggaan adalah:
1. Menahan perpindahan tegangan pada dinding lubang bukaan.
2. Menyangga batuan yang potensial untuk runtuh/memperkecil deformasi
massa batuan.
2.1.3.2. Tujuan Penyanggaan
Tujuan utama penyanggaan di tambang bawah tanah adalah untuk
mempertahankan luas dan bentuk bidang penampang yang cukup dan melindungi
pekerja sarana dari resiko tertimpa reruntuhan.
2.1.3.3. Faktor Keamanan (Safety Factor) Sistem Penyanggaan
Faktor keamanan sistem penyanggaan adalah perbandingan beban
maksimal yang diijinkan pada penyangga dengan total beban di atas penyangga.
Dengan ketentuan sebagai berikut:
FK < 1 = penyangga tidak aman
FK = 1 = penyangga stabil
FK > 1 = Penyangga aman
(Sumber:Cema Biron,1983:26)
Rumus faktor keamanan (safety factor) yang digunakan yaitu:
𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑎𝑚𝑎𝑛𝑎𝑛 (𝑠𝑎𝑓𝑒𝑡𝑦 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟)₌𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑖𝑧𝑖𝑛𝑘𝑎𝑛
𝑡𝑎𝑡𝑎 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑑𝑖 𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑦𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎 (2.1)
Secara teoritis Faktor Keamanan sistem penyangga adalah perbandingan
total beban yang diijinkan pada penyangga dibagi dengan total beban yang
bekerja pada penyangga.
2.1.3.4. Jenis-jenis Penyangga
Bila didasarkan pada sifat penyanggaannya, jenis penyangga dapat dibagi
menjadi dua, yaitu Penyangga pasif (Passive Support) dan Penyangga aktif
(Active Support.)
a. Penyangga Pasif
Penyangga pasif ini bersifat mendukung/menahan batuan yang akan runtuh
dan tidak melakukan reaksi langsung terhadap beban yang diterima (rigid).
Penyangga pasif yang bersifat mendukung batuan yang akan runtuh dan
membatasi gerakan batuan tersebut, seperti penyangga kayu, penyangga baja dan
penyangga beton. Ada beberapa jenis penyangga baja yang umum digunakan
yaitu:
a. I-Beam
b. Arches
b. Penyangga Aktif
Penyangga aktif ini bersifat melakukan reaksi langsung (yield) dan
memperkuat batuan tersebut secara langsung (reinforcement). Jenis-jenis
penyangga aktif yang bersifat memperkuat batuan tersebut secara langsung terbagi
menjadi penyangga baut batuan, Hidraulics Props, Power Roof Supports.
1. Penyangga Baut Batuan
Penggunaan baut batuan untuk menyangga kestabilan atap dan dinding
lubang bukaan, tergantung pada kuat ikat (anchoring capacity) baut batuan
dengan batuan selain tegangan dasar (yield strength) dari baut batuan tersebut.
2. Hidraulics Props
Merupakan tiang penyangga yang pada dasarnya terdiri dari 2 silinder
dimana silinder yang satu bergerak di dalam silinder yang lainnya, mekanismenya
menggunakan sistem hidrolik.
3. Power Roof Support
Power Roof Support adalah penyangga permukaan kerja dan merupakan
satu perangkat (one set) dengan armoured face conveyor yang dapat dimajukan
dan diposisikan tiang besinya seiring dengan kemajuan permuka kerja, melalui
pengendalian katup otomatis atau manual yang mendapat suplai air bertekanan
tinggi dari pompa tekanan tinggi.
2.1.3.5. Sistem Penyanggaan Menurut KEPMEN PE No.555 K 26 MPE 1995
a. Pasal 346 Umum
Kepala Teknik Tambang harus melakukan pengendalian gerakan lapisan
batuan atap di dalam tambang bawah tanah dan bilamana diperlukan harus
menyangga atap dan dinding suatu bukaan di setiap tempat kerja.
b. Pasal 351 Penyanggaan
1) Kepala Teknik Tambang harus membuat pedoman penyanggaan untuk
setiap jenis bukaan.
2) Bukaan yang memerlukan penyanggaan harus dilakukan sesuai dengan
jenis batuan dan metoda penambangan.
3) Dilarang melepas atau merubah penyangga yang sudah terpasang, kecuali
diperintah dan diawasi.
4) Dilarang melepas atau merubah lantai, atap, alas, kayu batangan atau
balok kayu, dan sejenisnya apabila hal tersebut akan menimbulkan
bukaan berbahaya kecuali dalam pengawasan ketat.
5) Material penyangga harus cukup kuat dan dalam jumlah yang cukup serta
siap pakai.
6) Apabila bahan penyangga tidak tersedia dan kondisi tempat kerja
berbahaya, maka kegiatan pada tempat kerja tersebut harus dihentikan.
c. Pasal 352 Kayu Penyangga
1) Kayu untuk penyangga di daerah kerja yang aktif harus terpasang benar,
apabila diperlukan dipasang baja untuk mengencangkan sehingga fungsi
penyangaan maksimum tercapai.
2) Setiap penyangga batang dari kayu (prop set) untuk atap atau dinding
permuka kerja atau jalan tambang harus dipasang pada alas yang kokoh.
3) Kayu penyangga yang rusak, longgar atau terlepas yang menimbulkan
kondisi yang tidak aman harus segera diperbaiki atau diganti.
4) Pekerja tambang yang bekerja di bukaan produksi yang menggunakan
penyangga kubus harus memperhatikan bahwa lantai sejajar dengan
balok atas (cap) terutama setelah peledakan dan bila dianggap perlu kayu
panyangga kubus tersebut dipaku.
5) Penyangga kubus pada bukaan produksi harus dilengkapi dengan baik
dan pasak yang dipasang pada dinding dan atap serta pada bagian teratas
penyangga kubus harus dipasang penahan atap (top lagging), sedangkan
ruang terbuka antara penahan atap dengan atap batuan harus disangga
dengan balok kayu (pigsties) atau balokbalok dipasang diatas penyangga
tegak dari penyangga kubus.
d. Pasal 361 Peraturan Perusahaan Mengenai Penyanggaan
1) Pada suatu tambang yang memerlukan penyangga, maka Kepala Teknik
Tambang harus membuat peraturan perusahaan mengenai penyanggaan
dalam bentuk gambar tampak depan, tampak samping, tampak atas atau
diagram sistem penyanggaan termasuk tatacara pemasangan dan
pembongkaran yang mudah dimengerti oleh pekerja tambang yang
melakukan pekerjaan tersebut.
2) Kopi peraturan perusahaan sebagaimana dimaksud dalam ayat (1) harus
ditempelkan pada jalan masuk kebagian tempat kerja yang menggunakan
penyangga dan mudah terlihat.
e. Pasal 539 Peraturan Perusahaan Penyanggaan
1) Selain ketentuan sebagaimana dimaksud dalam pasal 361 maka salinan
peraturan perusahaan penyanggaan harus dimiliki oleh setiap orang yang
bertugas memasang dan membongkar penyanggaan atau mengawasi
pekerjaan tersebut.
2) Dalam hal pekerja tambang mendapat kesulitan bahasa atau buta huruf
maka pengawas yang bersangkutan harus memberikan petunjuk dan
perintah secara lisan.
3) Salinan semua peraturan perusahaan penyanggaan yang masih berlaku
harus disimpan dikantor tambang atau pada tempat lain yang disetujui
atau yang telah ditentukan oleh Pelaksana Inspeksi Tambang.
4) Pelaksana Inspeksi Tambang dapat merubah suatu peraturan perusahaan
penyanggaan secara tertulis dalam buku tambang.
f. Pasal 541 Tugas Dalam Peraturan Perusahaan Penyanggaan
1) Pengawas operasional atau orang berkemampuan yang ditunjuk untuk
bertanggung jawab terhadap suatu bagian kerja yang pada tempat
tersebut penyangga dipasang, dimajukan atau dibongkar, atau
bertanggung jawab terhadap orang yang tugasnya memasang,
memajukan atau membongkar penyangga, harus memastikan bahwa
peraturan perusahaan penyanggaan dilaksanakan. Orang tersebut juga
harus memastikan bahwa apabila terlihat suatu kondisi yang memerlukan
penyangga tambahan maka penyangga tambahan tersebut harus dipasang
segera walaupun hal tersebut tidak tercantum dalam peraturan
perusahaan penyanggaan.
2) Selain ketentuan sebagaimana dimaksud dalam pasal 32 ayat (3) dan
pasal 350, setiap orang ditambang yang mempunyai tugas yang
berhubungan dengan penggalian dan penyanggaan pada setiap tempat
termasuk pemotongan (ripping) atau perbaikan lorong harus memastikan
bahwa persyaratan-persyaratan yang diatur dalam peraturan perusahaan
penyanggaan pada tempat tersebut telah dipenuhi dan penyangga
tambahan yang diperlukan telah dipasang.
3) Lorong lalu lintas atau tempat dalam tambang yang kondisinya tidak
aman sebagaimana dimaksud pada peraturan perusahaan penyanggaan
hanya boleh dimasuki oleh orang yang mendapat kewenangan untuk
bekerja melakukan pemeriksaan atau perbaikan.
g. Pasal 545 Membongkar Penyangga
Dilarang membongkar penyangga dibagian manapun ditambang kecuali
pekerjaan tersebut dilakukan dari posisi yang aman.
2.1.4. Penyangga Kayu (Wooden Supports)
Menurut Made Astawa Rai (1988:57) Kayu sudah sejak lama dikenal
sebagai bahan penyangga berbagai operasi penambangan bawah tanah. Sebagai
tahan penyangga keuntungan yang dimiliki material kayu adalah:
a. Ringan, mudah dibawa, dibentuk dan dipasang.
b. Akan retak sepanjang seratnya sehingga mudah dideteksi.
c. Sisa potongan atau patahan dapat digunakan sebagai pasak, material dan
sebagainya.
Adapun kerugiannya adalah sebagai berikut:
a. Kekuatan mekaniknya tergantung pada struktur serat dan cacat alami.
b. Kelembapan dapat mempengaruhi kekuatannya.
c. Jamur dan hewan yang tinggal di daerah lembab berpengaruh dalam
penurunan kekuatannya.
d. Mudah terbakar.
Kayu sebagai penyangga harus mampu menyangga beban dengan aman.
Karena dalam perancangan penyangga kayu, kekuatan kayu dan beban yang akan
diterima perlu diperhatikan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu:
a. Kandungan air
b. Struktur serat
c. Cacat alami seperti knot dan crack
Tabel 2.1
Kekuatan Kayu
Kelas Kuat Berat Jenis Kekuatan Lengkung
(kg/cm²)
Kekuatan Tekan
(kg/ cm²)
I ≥ 0,90 ≥ 1100 ≥ 650
II 0,90 – 0,60 1100 – 725 650 – 425
III 0,60 – 0,40 725 – 500 425 – 300
IV 0,40 – 0,30 500 – 360 300 – 215
V < 0,30 < 360 < 215
(Sumber: Made Astawa Rai, 1988:58).
Sesuai dengan bentuk susunan dalam pemasangan penyangga kayu
mempunyai nama yang berbeda-beda antara lain:
a. Three piece set
b. Square set
c. Cribbing
Cribbing Square Set
(Sumber: Made Astawa Rai, 1988:58).
Three piece set
Gambar 2.5 Bentuk-Bentuk Penyanggaan
penilaian jenis-jenis kayu didasarkan atas klasifikasi sebagai berikut:
Tabel 2.2
Kelas Awet Kayu
No Kelas Awet I II III IV V
1 selalu berhubungan
dengan tanah lembab
8 tahun 5 tahun 3 tahun Sangat
pendek
Sangat
pendek
2 hanya terbuka
terhadap angin dan
iklim tetapi dilindungi
terhadap
pemasukan air dan
kelemasan
20
tahun
15
tahun
10
tahun
beberapa
tahun
sangat
pendek
3 dibawah atap tidak
berhubungan dengan
tanah lembab dan
dilindungi terhadap
kelemasan
Tak
terbatas
tak
terbatas
Sangat
lama
Beberapa
tahun
Pendek
4 seperti diatas (c) tetapi
dipelihara yg
baik, selalu di cat dsb
tak
terbatas
tak
terbatas
tak
terbatas
20 tahun 20
tahun
5 serangan oleh rayap Tidak Jarang agak
cepat
sangat
cepat
sangat
cepat
(Sumber: Endri O,2010:41).
2.1.4.1. Rancangan Penyanggaan Kayu
Perancangan penyanggaan kayu terdiri dari penentuan ukuran yang cocok
untuk “cap”, “post” dan perlengkapan lainnya. Susunan dari penyangga kayu
yang digunakan adalah “three piece set”dengan mengetahui tegangan-tegangan
yang terjadi, maka ukuran “cap” dan “side pose” dapat ditentukan.
a. Tegangan pada cap
Kayu yang digunakan sebagai “cap” harus mempunyai kuat
perlengkungan yang lebih besar dari tegangan perlengkungan yang dialami.
Tegangan pelengkungan dapat dihitung sebagai berikut:
𝑞𝑡 = 𝜎𝑡. 𝑎 (2.2)
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 0,125. 𝑞𝑡. 𝐿² (2.3)
𝛴𝑏 = 𝑀𝑚𝑎𝑥𝑊 ≤ 𝜎𝑠𝑓 (2.4)
𝑊 = 𝜋𝑑³32 (untuk penampang lingkaran) (2.5)
Keterangan:
𝑞𝑡 = beban per satuan panjang (ton/m)
𝜎𝑡 = tekanan pada penyangga (ton/m)
𝑎 = jarak antar penyangga(m)
𝐿 = panjang cap (m)
𝜎𝑏 = tegangan perlengkungan
𝜎𝑠𝑓 = tegangan perlengkungan kayu yang diijinkan
𝑀𝑚𝑎𝑥= momen perlengkungan maksimum (ton/m)
𝑊 = modulus tampang (m3)
𝑊 = diameter penampang kayu (m)
b. Tegangan pada side post
Side post menerima tekanan dari samping dan reaksi panjang ujung ”cap”
karenanya dalam perancangan tegangan tekan dan tegangan perlengkungan harus
dihitung, biasanya diameter ”side post” yang digunakan relatif sama dengan
”cap”. Tegangan pada ”side post” dihitung sebagai berikut:
𝜎𝑠𝑓 =≥ 𝜎𝑛 + 𝜎𝑏... (2.6)
𝜎𝑠𝑓 =≥ −𝑤𝑅𝐹 ± 0,85𝑀𝑚𝑎𝑥 𝑊 (2.7)
𝐹 = 14 𝜋𝑑𝑦² = 0,785𝑑𝑦² (2.8)
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 0,125𝑞𝑦 𝐿𝑦² (2.9)
𝑊 = 0,098 𝑑𝑦³ (2.10)
𝜆 = 4𝐿𝑘𝑑𝑦 =
4𝐿𝑦𝑑𝑦 (2.11)
𝜔 = 𝑓(𝜆) (2.12)
𝑅 ≈ 0,5𝑞𝑡 (2.13)
𝜎𝑠𝑓 ≥ −0,637𝜔 𝑞𝑡 𝐿 𝑑𝑦² ± 1,084𝑞𝑡 𝐿𝑦²
𝑑𝑦³ (2.14)
Keterangan:
𝜎𝑛 = tegangan normal (ton/m2)
𝜔 = buckling factor (dapat dilihat pada tabel 2.2)
𝜆 = angka kerampingan (slenderness)
𝑅 = beban reaksi (ton)
𝑞𝑦 = beban samping (ton/m)
𝐿𝑦 = panjang side post (m)
𝑑𝑦 = diameter side post (m)
𝐿𝑘 = 𝐿𝑦 = panjang untuk penekukan (m)
c. Rancangan siring atau wedges
Perancangan dilakukan dengan asumsi bahwa tegangan pelengkungan di
bawah batas keamanan. Persamaan-persamaan yang digunakan adalah sebagai
berikut:
𝑘 = 0,865𝑎 𝜎𝑦
𝜎𝑠𝑓 ½ (Tebal siring untuk samping) (2.15)
𝑘 = 0,865𝑎 𝜎𝑡
𝜎𝑠𝑓 ½ (Tebal siring untuk atas) (2.16)
𝑘 =Tebal Siring (m)
2.1.4.2. Tekanan pada Penyangga
Beban atau tekanan pada penyangga (pressures on roadways) dapat kita
hitung dengan Formula Protodyakonov. Protodyakonov mengemukakan bahwa
besarnya tekanan vertikal pada wooden supports adalah berbentuk kubah
parabolik (parabolic dome) dan merupakan perkalian antara bobot isi batuan
dengan besarnya immediate roof, secara matematis ditunjukan dengan formula:
=𝑙
𝑓 (2.17)
𝜎𝑡 = 𝛾. (2.18)
𝑞𝑡 = 𝜎𝑡.𝑎 (2.19)
𝑝𝑡 =4
3. 𝐿. .𝑎. 𝛾 (2.20)
keterangan:
= tinggi parabolik sebagai tinggi beban, (m)
𝐿 = panjang cap (m)
𝑓 = koefisien kekerasan Protodyakonov
𝜎𝑐 = kuat tekan uniaksial (kg/cm²)
𝛾 = bobot isi batuan (t/m³)
𝜎𝑡 = tekanan pada penyangga. (ton/m²)
𝑞𝑡 = beban persatuan panjang (ton/m)
𝑎 = jarak penyangga
𝑝𝑡 = beban total yang dihasilkan oleh kubah parabolik
(Sumber: Cemal Biron,1982:28).
Gambar 2.6 penyangga kayu
1.1.5. Klasifikasi Massa Batuan
Klassifikasi massa batuan dibuat oleh para ahli berdasarkan pengalaman
(empiris) yang didapat pada pembuatan terowongan dan lubang bukaan lainnya.
Tujuan dari klassifikasi massa batuan adalah:
1. Membagi massa batuan ke dalam kelas batuan yang memiliki kesamaan sifat.
2. Memberikan pengertian yang mendasar mengenai sifat-sifat massa batuan.
3. Memberikan data-data kualitatif yang diperlukan dengan rancangan.
4. Membuat acuan dasar sebagai alat komunikasi.
2.1.5.1. Klasifikasi Geomekanika
Klassifikasi Geomekanika atau Rock Mass Rating (RMR) atau CSIR
dikembangkan oleh Bieniawski. Metode ini mencakup 6 parameter masukan yang
dapat diukur di lapangan maupun data hasil pemboran. Keenam parameter
tersebut adalah:
1. Kuat Tekan Batuan Utuh
Kuat tekan batuan dapat diperoleh dari uji laboratorium dengan “uniaxial
compressive strength test” atau pengujian langsung di lapangan. Untuk batuan
yang mempunyai kekuatan yang tidak terlalu tinggi maupun terlalu rendah, nilai
kuat tekannya dapat diukur dengan alat “point load test”. Percontoh di uji dan
baru didapatkan “indeks point load” nya, dengan menggunakan persamaan:
𝐼𝑠₌𝑝𝐷² (2.21)
keterangan:
Is = Indeks Point Load (kg/cm²)
P = beban yang menyebabkan percontoh pecah (kg)
D = diameter percontoh batu (cm)
Klassifikasi kekuatan batuan dan contoh batuannya pada tabel 2.4 berikut:
Tabel 2.3
Klassifikasi Kekuatan Batuan
Deskripsi UCS, Mpa Jenis Batuan
A. Kekuatan Sangat Rendah
B. Kekuatan rendah
C. Kekuatan sedang
D. Kekuatan tinggi
E. Kekuatan sangat tinggi
1 – 25
25 – 50
50 – 100
100 – 200
> 200
Batu kapur dan batu garam
Batubara dan batu lanau
Batu pasir, slate dan shale
Marmer dan granit
Kuarsit, gabro dan basalt
(Sumber: Made Astawa Rai,2010:171).
2. RQD (Rock Quality Designation)
Merupakan kualitas dari inti pemboran. Dinyatakann dalam:
𝑅𝑄𝐷 =𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑘𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑜 ˃10𝑐𝑚
𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑜 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑎𝑝𝑎𝑡 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒 × 100% (2.22)
Berikut ini hubungan antara RQD dan kualitas massa batuan yang
dikemukakan oleh Deere (1968):
Tabel 2.4
Hubungan RQD Dengan Kualitas Massa Batuan
RQD (%) Kualitas Batuan
< 25
25 – 50
50 – 75
75 – 90
90 – 100
Sangat jelek
Jelek
Biasa / sedang
Baik
Sangat Baik
(Sumber: Made Astawa Rai,2010:161).
3. Spasi Bidang Diskontinuitas
Adalah jarak suatu bidang lemah dengan bidang lemah lainnya diukur
tegak lurus pada bidang lemah.
Tabel 2.5
Deskripsi Spasi Bidang Diskontinuitas
Deskripsi Spasi Keadaan Massa Batuan
Sangat besar
Besar
Sedang
Kecil
Sangat kecil
> 3 m
1 – 3 m
0,3 – 1 m
0,05 – 0,3 m
< 0,05 m
Solid
Masif
Blok-blok
Terkekarkan
Pogah – hancur
(Sumber: Made Astawa Rai,2010:396).
(Sumber: Made Astawa Rai, 2010:162).
Gambar 2.7 Tipe dan Syarat Contoh Batuan Uji PLI
4. Kondisi Bidang Diskontinuitas
Parameter ini terdiri kekerasan permukaan ketidakmenerusan, pemisahan
(jarak antar permukaan), panjang atau kesinambungan, pelapukan batuan dinding
dari bidang lemah dan material pengisi. Ketidakmenerusan yang terbentuk pada
batuan oleh ISRAM (International Society Rock Mechanics, 1981) diklasifikasikan
menjadi:
a. Pemisahan (separation) adalah lebar celah pada kekar yang dapat terisi oleh
material ataupun tidak.
b. Tingkat pelapukan (weathering) dasar penggolongannya adalah: warna pada
butir batuan, tingkat perubahan dan kekasarannya.
c. Kekasaran (roughnees) adalah kenampakan kekar dan bidang lemah lainnya
yang dicirikan oleh bentuk permukaannya.
5. Kondisi Air Tanah
Pada terowongan atau drift, kecepatan aliran air tanah dalam liter per
menit untuk setiap 10 meter penggalian perlu diketahui. Cara lain adalah dengan
mengetahui kondisi umum yang dapat dinyatakan sebagai kering, lembab, basah,
menetes dan mengalir. Jika tersedia data tekanan air, maka dinyatakan
perbandingan tekanan air terhadap tegangan utama major.
1.1.6. Penelitian Sebelumnya
1. Berdasarkan Jurnal Singgih Saptono, dkk,” Kajian Geoteknik Terhadap
Rancangan Penambangan Batubara Bawah Tanah Metode Shortwall di CV.
Artha Pratama Jaya Kecamatan Muara Jawa Kabupaten Kutai Kartanegara
Provinsi Kalimantan Timur”, Universitas UPN”Veteran”, 2015. Meliputi
penentuan ukuran cap, side post dan wedge. Geometri penyangga kayu
meliputi geometri panel entry yaitu lebar atas 2 meter, lebar bawah 3 meter
dan tinggi 3 meter. Hasil analisis menggunakan kayu kelas 1 jenis Ulin secara
keseluruhan dapat dikategorikan aman dan lentur kayu yang diizinkanyaitu 66
kg/cm2
dan 660 kg/cm2
serta nilai faktor keamanan sebesar FK 1,3 yang
berarti penyangga kayu aman.
2. Berdasarkan Jurnal Muhamad Abdul Wahid, ”Kajian Teknis Sistem
Penyanggaan Tambang Batubara Bawah Tanah PT. Allied Indo Coal Jaya
(PT. AICJ) Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat”, Sekolah Tinggi
Teknologi Industri Padang, 2014. Dari perhitungan pada sistem penyanggaan
dengan dimensi peyangga rata-rata panjang cap penyangga, lebar kaki
penyangga dan tinggi penyangga adalah 3,10 meter, 3,61 meter dan 2,48
meter serta jarak rata-rata antar penyangga 1,4 meter. Dengan memiliki
density normal batuan sebesar 2,5 ton/m3
,sehingga beban yang dihasilkan
kubah pariodik pada penyangga adalah sebesar 13,56 ton. Serta untuk faktor
keamanan (safety factor) sistem penyanggaan yang dihasilkan adalah
perbandingan beban maksimal yang diizinkan pada penyangga dengan total
beban pada penyangga yaitu 1,91 (FK>1) sehingga sistem penyanggaan yang
diterapkan aman.
3. Berdasarkan Jurnal Yusias Andrie, dkk, “Analisis Kestabilan Lubang Bukaan
Tambang Bawah Tanah Menggunakan Metode Elemen Hingga”, Fakultas
Teknologi Mineral, UPN Veteran, Yogyakarta. Penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui kekuatan batuan yang digali dengan memperkiran nilai Faktor
Keamanan (FK) lubang bukaan tersebut. Parameter yang digunakan dalam
analisis geoteknik ini adalah Faktor Keamanan, strength factor, dan total
displacement. Untuk pengerjaan slicenya nilai rata-rata dari strength factor,
faktor keamanan dan displacementnya secara overall masih dalam kondisi
aman. Pengerjaan sublevel 1 pada stope existing memperlihatkan nilai
strength factor sebagian besar < 1 dan nilai faktor keamanan <1,2 yang
berarti bahwa stope ini berada pada level yang tidak aman. Sublevel 2 dalam
pengerjaannya menunjukkan nilai strength factor, factor keamanan dan total
displacementnya masih dalam keadaan aman. Sublevel 3 nilai strength factor,
factor keamanan pada stope existing menunjukkan nilai yang tidak aman pada
dinding kiri dan atap. Sublevel 4 pengerjaan nya hanya dilakukan hingga
stope existing saja karna dinding bagian atap hingga ke level 1 dijadikan
pillar.
4. Berdasarkan Jurnal Maryanto, dkk, “Evaluasi Stabilitas Lubang Bukaan
Berdasarkan Pemodelan Geoteknik dan Metode Pull Out Test di Site Kencana
PT. Nusa Halmahendra Minerals (NHM) Kabupaten Halmahera Utara
Provinsi Maluku Utara”, Fakultas Teknik, Universitas Islam Bandung,
Bandung, 2016. Pemasangan penyangga di lokasi penelitian mampu
menaikan strength reduction factor (SRF), nilai SRF sebelum disangga
disetiap sectionnya adalah 1,5 dan niali SRF setelah disangga pada section A-
A’ adalah 2, section B-B’ adalah 3,5 dan section C-C’ sebesar 2,75.
Berdasarkan data pull out test, pemasangan penyangga sudah tepat dan
mampu menahan beban serta perpindahan yang diakibatkan oleh
ketidaksetabilan massa batuan dengan nilai faktor keamanan rata-rata sebesar
1,98.
5. Berdasarkan Jurnal Syamsul Komar, dkk, “Evaluasi Teknis Sistem
Penyanggaan Menggunakan Metode Rock Mass Rating (RMR) System pada
Development Area (CKN_DC) Tambang Emas Bawah Tanah PT. Cibaliung
Sumberdaya”, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Palembang, 2017.
Penambangan dilakukan dengan membuat decline sebagai jalan masuk utama
dan akses menuju endapan bijih.Sistem penyanggaan harus ditentukan secara
cermat sehingga penggunaannya optimal. Pada daerah cikoneng decline Ch.
126,61 m – 150,60 m penggunaan sistem penyanggaan dinilai kurang optimal
dari segi teknis. Penggunaan split set dinilai berlebihan untuk mencapai faktor
kemanan sebesar dua. Jumlah split set yang digunakan rata-rata berjumlah 23
buah split set per kemajuan dengan faktor keamanan rata-rata 2,58.
Penggunaan shotcrete juga dinilai kurang tepat karena shotcrete belum
dipasang hingga kemajuan 24 m.Penyelidikan geoteknik dilakukan untuk
memperoleh nilai RMR. Nilai RMR berkisar antara 41,34 – 59,34 yang
berarti masa batuan dikategorikan kedalam batuan kelas III (fair rock). Split
set yang digunakan sebaiknya berjumlah 17 buah per kemajuan. Penggunaaan
split set sebanyak 17 buah perkemajuan membuat faktor kemanan bernilai
2,05 yang berarti sesuai dengan faktor kemanan yang diharapkan.
6. Berdasarkan Jurnal Maran Gultom, dkk, “Karakteristik Kemantapan Lereng
Tambang Batubara”, jurnal ESDM, STEM Akamigas, 2017. Penelitian Pada
Pit Tutupan PT. Adaro Indonesia (Kalimantan Selatan) difokuskan pada
penghitungan rekah tarik (tension crack) pada crest, faktor keamanan lereng
dengan mempertimbangkan kedalaman muka air tanah. Metode perhitungan
faktor keamanan (FK) dilakukan dengan cara Fellenius dan Bishop.
7. Berdasarkan Jurnal Diana Irmawati Pradani, “analisis kestabilan lubang
bukaan dan pillar dalam rencana pembuatan tambang bawah tanah
batugamping dengan metode room and pillar di desa sidorejo kecamatan
lendah kab. kulonprogo daerah istimewa Yogyakarta”, Fakultas Teknologi
Mineral, UPN Veteran, Yogyakarta. Penelitian menggunakan pengujian sifat
fisik batuan dan pengujian UCS. Material yang ada pada lokasi penelitian
termasuk dalam kelas medium strong rock UCS 25-50MPa (ISRM) dengan
nilai kuat tekan dari 3 conto berkisar 33-42 MPa, bobot isi 2,31 gr/cm3:
kohesi (c) dari hasil uji kuat geser normal dan geser residu untuk perlapisan
0,343 Mpa, sudut gesek dalam (0) 21,95°, Modulus Young 37187,65 MPa,
poison ratio 0,19.
2.2. Kerangka Konseptual
Dalam penelitian ini terdapat kerangka konseptual yang akan membantu
penulis dalam menyelesaiakan penelitian ini, yang terdiri atas:
2.2.1. Input
Input yaitu data-data yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu.
1. Data primer
Data primer yang dibutuhkan adalah sampel batuan (sifat fisik batuan dan
point load index), pengukuran dimensi penyangga (panjang cap, lebar kaki
penyangga, tinggi penyangga, dan jarak antar penyangga).
2. Data sekunder
Data sekunder yang dibutuhkan adalah data peta geologi, peta kesampaian
daerah, peta wilayah izin usaha pertambangan operasi produksi (IUP OP), dan
info kemajuan lubang.
2.2.2. Proses
Proses yaitu teknik pemecahan masalah yang digunakan dalam penelitian
ini adalah menganalisis kekuatan penyangga kayu, nilai faktor keamanan
penyanggaan serta faktor-faktor yang mempengaruhi sistem penyanggaan.
2.2.3. Output
Output yaitu hasil yang diharapkan dari penelitian ini, yaitu:
1. Untuk meningkatkan keselamatan para pekerja dan peralatan tambang
batubara bawah tanah PT. NAL.
2. Meningkatkan produksi secara optimal.
Gambar 2.8 Kerangka Konseptual
BAB III
OUTPUT PROSES INPUT
Data terdiri dari:
1. Data Primer:
a. sampel batuan (sifat fisik
batuan dan point load index)
b. dimensi penyangga (panjang
cap, lebar kaki penyangga,
tinggi penyangga, dan jarak
antar penyangga).
2. Data Sekunder:
a. Info kemajuan lubang.
b. Peta geologi.
c. Peta wilayah izin usaha
pertambangan operasi
produksi (IUP OP).
d. Peta kesampaian daerah.
=(0,5 𝐿)
𝑓
𝜎𝑡 = 𝛾
𝑝𝑡 =4
3𝐿. .𝑎. 𝛾
𝑞𝑡 = 𝜎𝑡.𝑎
Proses Pengolahan Data:
a. Perhitungan kajian keknis
sistem penyanggaan tambang
bawah tanah PT. NAL
dengan menggunakan
Formula protodyakonov.
b. Menghitung nilai faktor
keamanan dengan persamaan:
“Beban maksimal yang di
zinkan pada penyangga
dibagi dengan beban yang
dihasilkan pada penyangga”.
FK=𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑖𝑧𝑖𝑛𝑘𝑎𝑛
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑑𝑖𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑦𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎
Output:
a. Meningkatkan
keselamatan para
pekerja dan peralatan
tambang batubara
bawah tanah PT.
NAL.
b. Meningkatkan
produksi secara
optimal.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Dalam bab ini dijelaskan jenis penelitian, tempat dan waktu penelitian,
variabel dan data yang diperlukan, jenis dan sumber data, teknik pengumpulan
data, teknis pengolahan dan analisa data dan kerangka metodologi.
3.1. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang peneliti lakukan adalah penelitian terapan (applied
research). Penelitian terapan adalah penelitian yang bertujuan untuk menemukan,
mengembangkan dan memvalidasi data dari penelitian. (Sugiono, 2009: 10-11).
Penelitian yang bertujuan untuk menemukan pengetahuan yang secara
praktis dapat diaplikasikan. Walaupun ada kalanya penelitian terapan juga untuk
mengembangkan produk penelitian dan pengembangan bertujuan untuk
menemukan, mengembangkan dan memvalidasi suatu produk.
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.1. Tempat Penelitian
Tempat penelitian dilakukan di Wilayah Izin Usaha Pertambangan
(WIUP) PT. Nusa Alam Lestari (NAL) yang terletak di Daerah Sapan Dalam,
Desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat dan
dapat ditempuh melalui:
1. Dari Kota Padang-Solok-Sawahlunto dapat ditempuh dengan jarak 118 km
dengan waktu tempuh 3 jam perjalanan.
2. Dari Kota Sawahlunto menuju lokasi kegiatan dapat ditempuh dengan jarak
22 km dengan waktu tempuh 45 menit menggunakan kendaraan roda 4
(empat) atau kendaraan roda 2 (dua).
3.2.2. Waktu Penelitian
Waktu penelitian dilakukan pada bulan Maret 2017 sampai dengan
Desember 2017, waktu penelitian dapat dilihat pada lampiran IX.
3.3. Variabel Penelitian
Variabel penelitian merupakan suatu atribut dari sekelompok objek yang
diteliti yang mempunyai variasi satu dengan yang lain dalam kelompok tersebut.
Maka variabel penelitian ini adalah kekuatan penyangga kayu dan faktor
keamanan (safety factor).
3.4. Data dan Sumber Data
3.4.1. Data Primer
Data primer yang dibutuhkan pada penelitian ini adalah:
a. sampel batuan (sifat fisik batuan dan point load index).
b. Dimensi penyangga (panjang cap, lebar kaki penyangga, tinggi penyangga,
dan jarak antar penyangga).
3.4.2. Data Sekunder
Data sekunder yang dibutuhkan pada penelitian ini adalah:
a. Peta geologi
b. Peta kesampaian daerah
c. Peta wilayah izin usaha pertambangan operasi produksi (IUP OP)
d. Info kemajuan lubang.
3.4.3. Sumber Data
Sumber data yang didapatkan berasal dari pengukuran langsung, arsip-
arsip dari perusahaan dan dokumentasi dari PT. Nusa Alam Lestari (NAL) dan
studi kepustakaan.
3.5. Teknik Pengumpulan Data
Dalam teknik pengumpulan data dilakukan dengan dua cara yaitu:
3.5.1. Studi Lapangan
Cara pengumpulan data yang dilakukan pengamatan langsung di lapangan
berupa pengambilan data primer adalah:
1. Pengambilan sampel dilakukan dengan metode grab sampling dimana metode
ini merupakan teknik sampling dengan cara mengambil bagian dari suatu
material (baik dialam maupun dari suatu tumpukan) yang mengandung
mineralisasi secara acak (tanpa seleksi yang khusus) serta alat yang
digunakan berupa palu geologi untuk mengambil sampel. Pada sampel batuan
akan dilakukan pengujian laboratorium antara lain:
a. Pengujian sifat fisik batuan
Setelah dilakukan pengujian sifat fisik batuan maka dapat di tentukan persamaan
sebagai berikut:
1. Bobot isi asli (natural density)
=𝑊𝑛
𝑊𝑤−𝑊𝑠 (3.1)
2. Bobot isi kering (dry density)
=𝑊𝑜
𝑊𝑤−𝑊𝑠 (3.2)
3. Bobot isi jenuh (saturated density)
=𝑊𝑤
𝑊𝑤−𝑊𝑠 (3.3)
Keterangan:
Wn =berat contoh asli (natural)
Wo =berat contoh kering
Ww =berat contoh jenuh
Ws =berat contoh jenuh didalam air
b. Pengujian poin load index
Cara kerja alat ini dengan meletakan sampel batuan diantara conus bawah
dan conus atas, dimana setelah sampel diletakan maka akan dilakukan
pemompaan, dengan memamfaatkan tekanan udara yang dihasilkan oleh pompa
hidrolik, conus bagian bawah akan bergerak naik sehingga sampel yang berada
diantara conus bawah dan atas akan mendapatkan tekanan, akibat mendapatkan
tekanan dari conus tersebut sampel akan mengalami tekanan sampai batas
kekuatan sampel dan pada akhirnya akan pecah, pada saat sampel tersebut pecah
maka akan dilakukan pembacaan berapa kuat tekan pada saat sampel telah pecah.
Dibutuhkan faktor koreksi (F).Greminnger menurunkan persamaan
sebagai berikut:
𝐹 = 𝑑
50
0,45 (3.4)
Setelah faktor koreksi diperoleh maka faktor koreksi dimasukkan kedalam
point load index (Is):
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷² (3.5)
Sehingga jika point load index telah didapat maka UCS (Unconfined
Compressive Strength) dapat ditentukan dari persamaan:
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠 (3.6)
Keterangan:
𝐹 =Faktor Koreksi
𝑑 =Diameter sampel (mm)
𝑃 =Tekanan maksimum sampel pecah (kg)
𝐷 =Jarak antar konus penekan (cm)
𝐼𝑠 =Point load Index (kg/cm2)
𝜎𝑐 =Nilai UCS (Unconfined Compressive Strength) (kg/cm2)
2. Pengukuran dimensi penyangga yang dilakukan pada kedalaman lubang 50
meter dengan sampel 15 penyangga adalah:
a. Panjang cap.
b. Lebar kaki penyangga.
c. Tinggi penyangga.
d. jarak antar penyangga dengan penyangga kayu yang digunakan
adalah kayu sungkai.
3.5.2. Studi Pustaka
Yaitu mengumpulkan data yang dibutuhkan dengan membaca buku-buku,
literatur, data-data serta arsip perusahaan yang berkaitan dengan masalah yang
akan dibahas sehingga dapat digunakan sebagai landasan dalam pemecahan
masalah.
Data perusahaan yang diperoleh berupa peta geologi, peta kesampaian
daerah peta wilayah izin usaha pertambangan operasi produksi (IUP OP) dan info
kemajuan lubang.
3.6. Teknik Pengolahan dan Analisis Data
3.6.1. Teknik Pengolahan Data
Teknik pengolahan data bertujuan untuk mengetahui bagaimana cara dan
proses untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi sesuai dengan tujuan
yang sudah ditetapkan. Pada pengolahan data ini ada beberapa hal yang akan
dibahas yaitu:
a. Kekuatan penyangga kayu dengan menggunakan rumus Protodyakonov
sebagai berikut:
1. perhitungan tinggi parabolik (sebagai tinggi beban) menggunakan
persamaan (2.17)
2. Perhitungan tekanan pada penyangga menggunakan persamaan (2.18)
3. Perhitungan beban persatuan panjang sebagai kekuatan penyangga kayu
menggunakan persamaan (2.19)
4. Perhitungan beban total yang dihasilkan kubah parabolik menggunakan
persamaan (2.20)
b. Nilai faktor keamanan (safety factor) menggunakan persamaan (2.1)
3.6.2. Analisa Data
Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan data maka
dilakukan analisa data dari pengolahan data yang didapat pada analisa nantinya
akan terlihat beberapa kekuatan penyangga kayu serta faktor keamanan (safety
factor) penyangga kayu PT. NAL berdasarkan rumus Protodyakonov.
3.7. Kerangka Metodologi
Langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam penelitian ini dapat
dilihat pada diagram alir di bawah ini.
Identifikasi
1. Jarak antar penyangga yang tidak sama
2. Adanya penyangga yang patah
3. Posisi tiang penyangga yang tidak pada tempatnya
4. Terdapat tiang penyangga yang miring
Kajian Teknis Sistem Penyanggaan Kayu Pada Lubang C1G
Tambang Batubara Bawah Tanah PT. Nusa Alam Lestari
Tujuan Penelitian
1. Menganalisis berapa kekuatan penyanggaa di lubang bukaan
C1G pada PT. NAL.
2. Menganalisis nilai Faktor Keamanan (Safety Factor) sistem
penyanggaan di lubang bukaan C1G pada PT. NAL.
A
Pengumpulan Data
Data Sekunder
1. Peta geologi.
2. Peta kesampaian daerah.
3. Peta wilayah izin usaha
pertambangan operasi produksi
(IUP OP).
4. Info kemajuan lubang.
Data Primer
1. Sampel batuan (sifat fisik batuan dan point
load index).
2. Pengukuran dimensi penyangga (panjang
cap, lebar kaki penyangga, tinggi penyangga
dan jarak antar penyangga).
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Analisis Data
Kajian teknis sistem penyanggaan menggunakan
rumus protodyakonov
Hasil
Kekuatan penyangga dan faktor keamanan (safety factor)
A
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1. Pengumpulan Data
Pada bab ini berisikan pengumpulan data dan pengolahan data yang
diperlukan dalam penelitian dan dilanjutkan dengan analisis data dan pembahasan.
Dari hasil kegiatan penghimpunan data, maka data-data yang didapatkan sebagai
berikut berupa:
4.1.1. Data Primer
1. Pengukuran Dimensi Penyangga
Data primer yang dibutuhkan adalah sampel batuan, pengukuran dimensi
penyangga (panjang cap, lebar kaki penyangga, tinggi penyangga, dan jarak antar
penyangga) dengan sistem penyangga three piece sets.
Gambar 4.1 Sistem Penyangga three piece sets
Dimensi penyangga merupakan ukuran lebar kepala penyangga (panjang
cap, lebar kaki penyangga, tinggi penyangga, dan jarak antar penyangga), data
hasil pengukuran dimensi penyanggaan yang diterapkan PT. Nusa Alam Lestari
(NAL) ini nanti akan menjadi acuan dalam pengolahan data.
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran dan pengamatan terhadap
sistem penyanggaan yang diterapkan PT. NAL adalah sebagai berikut:
Tabel 4.1
Pengukuran Dimensi Penyangga
No Penyangga Panjang Cap
(m)
Lebar Kaki
(m)
Tinggi
(m)
Diameter
Side post (cm)
1. 1 2,5 3,5 3 11,6
2. 2 2,3 3,1 2,5 12,7
3. 3 2,1 2,9 1,4 10,2
4. 4 2 3,2 2,45 12,4
5. 5 2,2 3,2 2,2 10,8
6. 6 2 3 2,4 11
7. 7 2 3 2,3 11,9
8. 8 2,4 3,3 2,35 13,2
9. 9 2,3 3,5 2,3 14
10. 10 2,2 3,2 2,24 14,8
11. 11 2,2 3,3 2,25 12,3
12. 12 2,3 3,1 2,15 14,1
13. 13 2,5 3,2 2,10 17,4
14. 14 2,5 2,9 2 12,2
15. 15 2,4 2,8 2,05 12,5
Rata-rata 2,26 3,14 2,24 12,74
1. Jarak Antar Penyangga
Data yang diperolah dari pengukuran jarak antar penyangga dengan
sampel penyangga sebanyak 15 adalah sebagai berikut:
Tabel 4.2
Pengukuran Jarak Antar Penyangga
No. Penyangga Jarak Penyangga
(m) No. Penyangga
Jarak Penyangga
(m)
1 1-2 0,85 8. 8-9 1,03
2 2-3 1,2 9. 9-10 1,3
3 3-4 1,1 10. 10-11 1,2
4 4-5 1,25 11. 11-12 1,3
5 5-6 1,2 12. 12-13 1,1
6 6-7 1,15 13. 13-14 1,08
7 7-8 1,23 14. 14-15 1,18
Rata-rata 1,1
4.1.2. Data Sekunder
Data sekunder merupakan data yang sudah ada pada pengembangan
wilayah usaha pertambangan PT. Nusa Alam Lestari (NAL) untuk dilakukan
pengolahan data sekunder seperti:
1. Peta geologi PT. Nusa Alam Lestari (NAL).
2. Peta kesampaian daerah PT. Nusa Alam Lestari (NAL).
3. Peta wilayah izin usaha pertambangan operasi produksi (IUP OP) PT. Nusa
Alam Lestari (NAL), lampiran I.
4. Peta info kemajuan lubang PT. Nusa Alam Lestari (NAL), lampiran II.
4.2. Pengolahan Data
Pada pengolahan data didalam penelitian ini akan menggunakan
persamaan Protodyakonov, serta akan dilakukan pengujian sampel untuk
mendapatkan uji kuat tekan batuan (UCS) dengan melalui pengujian point load
index dan pengujian sifat fisik batuan adalah sebagai berikut.
4.2.1. Pengujian Sifat Fisik Batuan
Perhitungan sifat fisik batuan dapat dilihat pada Lampiran V.
Tabel 4.3
Rekapitulasi Perhitungan Sifat Fisik Batuan
No Sampel Bobot asli
(Wn)
Bobot isi
kering
(Wo)
Bobot isi
jenuh
(Ww)
Rata-rata
bobot isi
jenuh (Ww)
1. Batupasir 2,732 2,669 2,883
2,824 t/m³ 2. Batulanau 2,668 2,648 2,765
Pengolahan Data
4.2.2. Pengujian Point Load Index
Perhitungan nilai Index Strength (Is) dan Unconfire Conpresive Strength
dapat dilihat pada Lampiran VII.
Tabel 4.4
Rekapitulasi Perhitungan Rata-Rata Point Load Index
No Sam
pel
Perco
baan
Ukuran (cm) P
(kg/cm²) F Is
𝝈c
kg/cm2
Rata-
rata
kg/cm2
L d D W1 W2 W D/
W
1. 01 B1 5,6 5,7 5,7 5,0 5,2 5,1 1,12 100,13 0,376 1,158 26,634
38,877
kg/cm2
3,809
Mpa
B2 6,6 5,3 5,3 5,0 5,4 5,2 1,02 72,909 0,364 0,944 21,712
2. 02 P1 5,7 5,9 5,9 5,0 5,2 5,1 1,16 50,476 0,382 0,553 12,719
P2 5,9 6,0 6,0 5,0 5,1 5,05 1,19 39,157 0,385 0,418 9,614
3. 03 L1 8,0 6,5 6,5 6,0 6,3 6,15 1,06 459,48 0,399 4,339 99,797
L2 8,2 6,4 6,4 6,2 6,4 6,3 1,02 282,46 0,396 2,730 62,79
Pengolahan Data
Berdasarkan perhitungan dari point load indeks yang diuji sebanyak tiga
sampel batuan, maka didapatlah rata-rata nilai ucs sebesar 3,809 Mpa. Jika
mengacu Tabel Kekuatan Material Batuan Utuh Persamaan Bieniawski memiliki
nilai rating 1 yaitu pada range 1-5, Seperti pada tabel berikut:
Tabel 4.5
Kekuatan Material Batuan Utuh
Deskripsi Kualitatif UCS (MPa) PLI (MPa) Rating
Sangat kuat sekali
(exceptionallystrong) >250 >10 15
Sangat kuat (very strong) 100-250 4-10 12
Kuat (strong) 50-100 2-4 7
Sedang (average) 25-50 1-2 4
Lemah (weak) 5-25 Penggunaan
UCS lebih
dilanjutkan
2
Sangat lemah (very weak) 1-5 1
Sangat lemah sekali
(extremelyweak) <1 0
Sumber(Made Astawa Rai,2010:93).
4.2.3. Perhitungan Kekuatan Penyangga Kayu
Kekuatan penyanggaan kayu dapat dicari dengan menggunakan persamaan
Protodyakonov, dimana persamaan dapat dilihat pada tabel sebagai berikut ini.
Tabel 4.6
Perhitungan Kekuatan Penyangga Kayu
No Rumus Nilai Keterangan
1. Panjang Cap 2,26 m Lampiran III
2. Jarak antar penyangga rata-rata 1,1 m Lampiran III
3. Bobot isi jenuh rata-rata (γ) 2,3 t/m3 Lampiran V
4. Kuat tekan uniaksial
(compressive strength) (σc)
38,877
kg/cm²
Lampiran VII
5. Diameter side post (dy) 0,127 m Lampiran III
6. Section (F) 3x10-3
m2
7. kayu sungkai dengan kelas
kayu II
7250 t/m²
Perhitungan kekuatan penyangga Kayu dapat dilihat pada lampiran XIII
Tabel 4.7
Rekapitulasi Kekuatan Penyangga Kayu
No
Jarak
Antar
Penyangga
Beban
Total yang
Dihasilkan
(pt)
Beban
Persatuan
Panjang
(qt)
Tinggi
Parabolik
(h)
Tekanan
Pada
Penyangga
(σt)
Beban
Maksimal
yang
Diizinkan
(Pmax)
1. 0,85 m 42,126 ton 11,385 t/m
5,824 m 16,446 t/m² 21,75 ton
2. 1,2 m 59,472 ton 16074 t/m
3. 1,1 m 54,516 ton 14,734 t/m
4. 1,25 m 61,950 ton 16,743 t/m
5. 1,15 m 56,994 ton 15,404 t/m
6. 1,23 m 60,959 ton 16,475 t/m
7. 1,03 m 51,047 ton 13,796 t/m
8. 1,3 m 64,428 ton 17,413 t/m
9. 1,08 m 53,525 ton 14,466 t/m
10. 1,18 m 58,481 ton 15,806 t/m
4.2.4. Faktor Keamanan (Safety Factor)
Untuk menentukan faktor keamanan (safety factor) terdapat pada rumus
(2.1), sehingga di peroleh hasil sebagai berikut:
Perhitungan faktor keamanan (safety factor) dapat dilihat pada lampiran
XIV.
Tabel 4.8
Rekapitulasi Faktor Keamanan
No Jarak Antar
Penyangga
Beban Total yang
Dihasilkan (pt)
Beban Maksimal
yang Diizinkan
(Pmax)
Faktor
Keamanan
(FK)
1. 0,85 m 42,126 ton 21,75 ton 0,516
2. 1,2 m 59,472 ton 21,75 ton 0,356
3. 1,1 m 54,516 ton 21,75 ton 0,398
4. 1,25 m 61,950 ton 21,75 ton 0,351
5. 1,15 m 56,994 ton 21,75 ton 0,381
6. 1,23 m 60,959 ton 21,75 ton 0,356
7. 1,03 m 51,047 ton 21,75 ton 0,426
8. 1,3 m 64,428 ton 21,75 ton 0,337
9. 1,08 m 53,525 ton 21,75 ton 0,406
10. 1,18 m 58,481 ton 21,75 ton 0,371
Kayu yang yang digunakan sebagai penyangga adalah kayu sungkai
dengan kelas kayu II, dari hasil pengamatan diketahui jarak antar penyangga rata-
rata adalah 1,1 m dengan Panjang Cap rata-rata 2,26 m, sehingga secara teoritis
dapat diketahui tinggi parabolic adalah (h) 5,824 m, tekanan pada penyangga (σt)
adalah 13,395 t/m², beban total kubah parabolic (Pt) = 42,126 ton, maka nilai
faktor keamanan (FK) adalah 0,516 (FK<1), sistem penyanggaan yang diterapkan
PT. NAL dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 4.2 Sistem Penyanggaan PT. NAL
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Analisa Hasil Pengolahan Data
Kegiatan penggalian dan penambangan di PT. Nusa Alam Lestari (NAL)
menggunakan alat semi mekanis, dalam upaya menjaga kestabilitasan lubang
bukaan maka dilakukan penyanggaan, penyangga kayu yang digunakan adalah
kayu sungkai dengan sistem Three piece set. Perhitungan secara teoritis dapat
dilakukan untuk mengetahui variabel sistem penyanggaan seperti tinggi kubah
parabolik, tekanan pada penyangga, beban persatuan panjang, beban total yang
dihasilkan kubah parabolik dan beban maksimal yang diijinkan pada penyangga
serta dapat mengetahui nilai Faktor Keamanan (FK) sistem penyanggaan yang
diterapkan. Penelitian yang dilakukan pada lubang C1G dengan batuan penyusun
batupasir (sand stone) dan batulanau (silt stone).
Dari pengolahan data, maka didapatkan hasil yang digunakan dalam
menganalisa sistem penyanggaan pada lubang C1G PT. Nusa Alam Lestari
(NAL).
5.1.1. Uji Kuat Tekan atau Uniaxial Compressive Strength (UCS)
Uniaxial Compressive Strength (UCS) adalah kekuatan dari batuan utuh
(intactrock) yang diperoleh dari hasil uji UCS. Uji UCS menggunakan mesin
tekan untuk menekan sampel batuan dari satu arah (uniaxial). Nilai UCS
merupakan besar tekanan yang harus diberikan sehingga membuat batuan pecah.
Namun, apabila tidak memiliki mesin kuat tekan, maka ada alternatif lain yaitu
dengan pengujian Poin load index.
Uji Point Load Index merupakan uji indeks yang telah secara luas digunakan
untuk memprediksi nilai UCS suatu batuan secara tidak langsung di lapangan. Hal
ini disebabkan prosedur pengujian yang sederhana, preparasi contoh yang mudah,
dan dapat dilakukan di lapangan. Peralatan yang digunakan mudah dibawa-bawa,
tidak begitu besar dan cukup ringan sehingga dapat dengan cepat diketahui
kekuatan batuan di lapangan, sebelum dilakukan pengujian di laboratorium.
Contoh yang digunakan untuk pengujian ini dapat berbentuk silinder ataupun
bongkahan batuan dan disarankan untuk pengujian ini berbentuk silinder dengan
diameter 50 mm (NX= 54 mm, lihat di ISRM, 1985).
Untuk pengujian Point Load index sampel yang digunakan berupa bongkahan
batuan dengan ukuran yang telah ditentukan.
Dari pengolahan data, maka didapatkan hasil yang digunakan dalam
menganalisa sistem penyanggaan pada lubang C1G PT. Nusa Alam Lestari (NAL)
dapat dilihat pada gambar berikut:
5.1.2. Pengujian Sifat Fisik Batuan
Sifat fisik batuan ditentukan untuk kepentingan geoteknik berupa bobot isi
asli (natural density), bobot isi kering (dry density), bobot isi jenuh(saturated
density), berat jenis semu (apparent specific gravity), berat jenis sejati (true
specific gravity), kadar air asli (natural water content), kadar air jenuh
(absorption), derajat kejenuhan, porositas (n), dan void ratio (e).
5.2. Analisa Faktor Keamanan
Sistem penyanggaan dikatakan aman apabila nilai faktor keamanan lebih
besar dari 1 (FK>1). Dari hasil pengolahan data, faktor keamanan sistem
penyanggaan yang diterapkan pada tambang batubara bawah tanah PT. Nusa
Alam Lestari (NAL) dipengaruhi oleh Jarak antar penyangga dan jenis bahan
yang digunakan sebagai penyangga. Jarak antar penyangga yang diterapkan pada
tambang batubara bawah tanah PT. Nusa Alam Lestari (NAL) rata-rata 1,1 m
dengan faktor keamanan rata-rata sebesar 0,390 (FK<1=penyangga tidak aman).
Untuk jarak antar penyangga yang lebih kecil dari 1 meter faktor
keamanan (FK=0,516) yang dihasilkan lebih besar dari jarak antar penyangga
yang lainnya, oleh sebab itu jarak antar penyangga sebaiknya diperkecil agar
faktor keamanan lebih besar.
5.3. Analisis Faktor Yang Mempengaruhi Sistem Penyanggaan PT. Nusa
Alam Lestari (NAL)
Faktor-faktor yang mempengaruhi sistem penyanggaan pada tambang
batubara bawah tanah PT. Nusa Alam Lestari (NAL) adalah :
1. Jarak antar penyangga.
Semakin besar jarak antar penyangga maka tekanan pada penyangga
semakin besar dan nilai faktor keamanan (safety factor) semakin besar.
2. Bentuk dan dimensi lubang bukaan.
Bentuk dan dimensi lubang bukaan (lebar dan tinggi) yang tidak sama dan
tidak simetris akan mempengaruhi tinggi parabolik (tinggi beban), semakin besar
ukuran lebar lubang bukaan maka tekanan pada penyangga semakin besar.
3. Spesifikasi bahan penyangga yang digunakan
Bahan penyangga yang digunakan mempengaruhi kekuatan penyangga,
semakin tinggi kelas kayu maka semakin besar faktor keamanan (safety factor)
yang dihasilkan.
BAB VI
PENUTUP
6.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Kekuatan penyangga kayu di lubang bukaan C1G pada PT. Nusa Alam
Lestari (NAL) dengan menggunakan persamaan Protodyakonov dengan
menggunakan sistem penyangga three piece sets.
a. Beban persatuan panjang yang dihasilkan (qt) dengan jarak yang berbeda-
beda adalah 8,097 t/m, 11,432 t/m, 10,478 t/m, 11,907 t/m, 10,954 t/m,
11,716 t/m, 9,811 t/m, 12,383 t/m, 10,288 t/m, dan 11,240 t/m.
b. Tinggi parabolik sebagai tinggi beban (h) 4,396 m.
c. Tekanan pada penyangga (σt) 9,526 t/m2.
d. Beban maksimal yang diizinkan pada penyangga (Pmax) 21,75 ton.
2. Nilai Faktor Keamanan (FK) sistem penyanggan C1G pada PT. Nusa Alam
Lestari (NAL) memiliki nilai rata-rata 0,674 (FK<1), maka penyangga dapat
dikatakan tidak aman untuk digunakan dalam sistem penyanggaan.
6.2. Saran
Dari hasil penelitian maka dapat disarankan sebagai berikut:
1. Sistem penyanggaan kayu pada lubang C1G tambang batubara bawah tanah
PT. Nusa Alam Lestari (NAL) menggunakan kayu kelas II tetapi, jarak antar
penyangga sebaiknya disamakan.
2. Untuk pemakaian jenis kayu dapat diganti dengan kayu akasia daun kecil,
mersawa, keranji atau ulin.
3. Jarak yang digunakan sebaiknya jarak yang tidak lebih dari satu meter agar
nilai faktor keamanan yang dihasilkan FK>1.
4. Untuk pemantauan penyangga sebaiknya dilakukan secara berkala agar
proses kegiatan penambangan berjalan dengan aman dan optimal.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Cemal Biron, Ergin Arioglu, Design of Support in Mines, Departement of
Mining Engineering Istanbul Technical University, 1983.
Diana Irmawati Pradani, “analisis kestabilan lubang bukaan dan pillar dalam
rencana pembuatan tambang bawah tanah batugamping dengan
metode room and pillar di desa sidorejo kecamatan lendah kab.
kulonprogo daerah istimewa Yogyakarta”, Fakultas Teknologi Mineral,
UPN Veteran, Yogyakarta.
Endri O, dkk, ”Penelitian K3 Penyanggaan pada Penambangan
Long Wall Semi Mekanis Batubara Bawah Tanah dalam Rangka
Mendukung Penyusunan Kebijakan K3 Tambang di
Minerbapabum”, Tekmira, 2010.
Kastoyo, dkk, “Dalam Laporan Proyek Akhir Tambang Terbuka Batubara PT.
Nusa Alam Lestari Kota Sawahlunto Sumatera Barat”, 2012.
Keputusan Menteri Pertambangan dan Energi Nomor : 555.K/26/M.PE/1995
“Tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pertambangan Umum”.
Made Astawa Rai, “Teknik Penyanggaan”, Institut Teknologi Bandung, 1988.
Made Astawa Rai, dkk, “Mekanika Batuan”, Institut Teknologi Bandung, 2011.
Maran Gultom, dkk, “Karakteristik Kemantapan Lereng Tambang
Batubara”, jurnal ESDM, STEM Akamigas, 2017.
Maryanto, dkk, “Evaluasi Stabilitas Lubang Bukaan Berdasarkan Pemodelan
Geoteknik dan Metode Pull Out Test di Site Kencana PT. Nusa
Halmahendra Minerals (NHM) Kabupaten Halmahera Utara Provinsi
Maluku Utara”, Fakultas Teknik, Universitas Islam Bandung, Bandung,
2016.
Muhammad Abdul Wahid, “Kajian Teknis Sistem Penyanggan Tambang
Batubara Bawah Tanah PT. Allied Indo Coal Jaya (PT. AICJ) Kota
Sawah Lunto Provinsi Sumatera Barat”, STTIND, Padang, 2014.
Riko Ervil, dkk, “BukuPanduanPenulisandanUjianSkripsi STTIND Padang”,
Sekolah Tinggi TeknolgiIndustri Padang, Padang, 2016.
Singgih Saptono, dkk, “Kajian Geotek Terhadap Rancangan Penambangan
Batubara Bawah Tanah Metode Shortwall di CV. Artha Pratama Jaya
Kecamatan Muara Jawa Kabupaten Kartanegara Provinsi
Kalimantan Timur”, Fakultas Teknologi Mineral, UPN Veteran,
Yogyakarta, 2015.
Sugiono, “Metode Penelitian Pendidikan”. Alfabeta, Bandung, 2009.
Syamsul Komar, dkk, “Evaluasi Teknis Sistem Penyanggaan Menggunakan
Metode Rock Mass Rating (RMR) System pada Development
Area (CKN_DC) Tambang Emas Bawah Tanah PT. Cibaliung
Sumberdaya”, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Palembang, 2017.
Yusias Andrie, dkk, “Analisis Kestabilan Lubang Bukaan Tambang Bawah
Tanah Menggunakan Metode Elemen Hingga”, Fakultas Teknologi
Mineral, UPN Veteran, Yogyakarta.
Lampiran I
Peta wilayah Izin Usaha Pertambangan Operasi Produksi
Lampiran II
Info Kemajuan Lubang PT. Nusa Alam Lestari
Lampiran III
Pengukuran Dimensi Penyangga
Pengukuran dimensi penyangga dilakukan di lubang C1G dengan
kedalaman 50 meter pada PT. Nusa Alam Lestari (NAL).
Lampiran IV
Lampiran IV
Pengujian Sifat Fisik Batuan
Lampiran V
Perhitungan Sifat Fisik Batuan
Untuk perhitungan bobot isi diketahui data sebagai berikut:
Batubara:
𝑊𝑤 = 55,1
𝑊𝑛 = 54,5
𝑊𝑠 = 11,1
𝑊𝑜 = 52,5
Batupasir:
𝑊𝑤 = 133,5
𝑊𝑛 = 126,5
𝑊𝑠 = 87,2
𝑊𝑜 = 123,6
Batulanau:
𝑊𝑤 = 212,7
𝑊𝑛 = 205,19
𝑊𝑠 = 135,8
𝑊𝑜 = 203,7
1. Sampel Batubara
a. Bobot isi asli (natural density)
=𝑊𝑛
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=54,5
55,1 − 11,1
= 1,238 𝑡/𝑚²
b. Bobot isi kering (dry density)
=𝑊𝑜
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=52,5
55,1 − 11,1
= 1,193 𝑡/𝑚²
c. Bobot isi jenuh (saturated density)
=𝑊𝑤
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=55,1
55,1 − 11,1
= 1,252 𝑡/𝑚²
Sumber: Dokumentasi Penulis 2017.
Gambar 1. Sampel Batubara
2. Sampel Batupasir
a. Bobot isi asli (natural density)
=𝑊𝑛
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=126,5
133,5 − 87,2
= 2,732 𝑡/𝑚²
b. Bobot isi kering (dry density)
=𝑊𝑜
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=123,6
133,5 − 87,2
= 2,669 𝑡/𝑚²
c. Bobot isi jenuh (saturated density)
=𝑊𝑤
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=133,5
133,5 − 87,2
= 2,883 𝑡/𝑚²
Sumber: Dokumentasi Penulis 2017.
Gambar 2. Sampel Batupasir
3. Sampel Batulanau
a. Bobot isi asli (natural density)
=𝑊𝑛
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=205,19
212,7 − 135,8
= 2,668 𝑡/𝑚²
b. Bobot isi kering (dry density)
=𝑊𝑜
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=203,7
212,7 − 135,8
= 2,648 𝑡/𝑚²
c. Bobot isi jenuh (saturated density)
=𝑊𝑤
𝑊𝑤 −𝑊𝑠
=212,7
212,7 − 135,8
= 2,765 𝑡/𝑚²
Sumber: Dokumentasi Penulis 2017.
Gambar 3. Sampel Batulanau
Tabel 1
Rekapitulasi Perhitungan Sifat Fisik Batuan
No Sampel Bobot asli
(Wn)
Bobot isi kering
(Wo)
Bobot isi jenuh
(Ww)
Rata-rata bobot
isi jenuh (Ww)
1. Batubara 1,238 1,193 1,252
2,3 t/m³ 2. Batupasir 2,732 2,669 2,883
3. Batulanau 2,668 2,648 2,765
Pengolahan Data
Sumber: Pengolahan Data, 2017.
Lampiran VI
Pengujian Point Load Index
Lampiran VII
Perhitungan Point Load Index
1. Sampel 01
Pada pengujian point load index menggunakan sampel batubara, batupasir
(sand stone) dan batulanau (silt stone), dengan geometri sampel sebagai berikut
ini:
a. Percobaan B1
Diameter Sampel (d) = 5,6 cm
Jarak Antar Konus (D) = 5,6 cm
Tekanan (P) = 226,14 kg/cm2
Penyelesaian:
Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 5,6 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,112 0,45= 0,373 𝑐𝑚
Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,373 𝑐𝑚 226,14 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
5,6² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,373 𝑐𝑚 (7,211 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 2,689 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
(Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥2,689 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 61,847 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
b. Percobaan B2
Diameter Sampel (d) = 5,7 cm
Jarak Antar Konus (D) = 5,7 cm
Tekanan (P) = 100,13 kg/cm2
Penyelesaian:
1. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 5,7 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,114 0,45
= 0,376 𝑐𝑚
2. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,376 𝑐𝑚 100,13 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
5,7² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,376 𝑐𝑚 (3,081 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 1,158 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
3. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥1,158 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 26,634 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
c. Percobaan B3
Diameter Sampel (d) = 5,3 cm
Jarak Antar Konus (D) = 5,3 cm
Tekanan (P) = 72,909 kg/cm2
Penyelesaian:
4. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 5,3 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,106 0,45= 0,364 𝑐𝑚
5. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,364 𝑐𝑚 72,909 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
5,3² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,364 𝑐𝑚 (2,595 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 0,944 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
6. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥0,944 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 21,712 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
Sumber: Dokumentasi Penulis 2017.
Gambar 1. Sampel Batubara
2. Sampel 02
Pada pengujian point load index menggunakan sampel batubara, batupasir
(sand stone) dan batulanau (silt stone), dengan geometri sampel sebagai berikut
ini:
a. Percobaan P1
Diameter Sampel (d) = 5,7 cm
Jarak Antar Konus (D) = 5,7 cm
Tekanan (P) = 52,413 kg/cm2
Penyelesaian:
1. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 5,7 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,114 0,45= 0,376 𝑐𝑚
2. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,114 𝑐𝑚 52,413 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
5,7² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,114 𝑐𝑚 (1,613 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 0,183 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
3. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥0,183 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 4,209 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
b. Percobaan P2
Diameter Sampel (d) = 5,9 cm
Jarak Antar Konus (D) = 5,9 cm
Tekanan (P) = 50,476 kg/cm2
Penyelesaian:
1. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 5,9 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,118 0,45= 0,382 𝑐𝑚
2. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,382 𝑐𝑚 50,476 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
5,9² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,382 𝑐𝑚 (1,450 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 0,553 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
3. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥0,553 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 12,719 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
c. Percobaan P3
Diameter Sampel (d) = 6,0 cm
Jarak Antar Konus (D) = 6,0 cm
Tekanan (P) = 39,157 kg/cm2
Penyelesaian:
1. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50
0,45
𝐹 = 6,0 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,12 0,45= 0,385 𝑐𝑚
2. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,385 𝑐𝑚 39,157 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
6,0² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0.385 𝑐𝑚 (1,087 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 0,418 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
3. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥0,418 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 9,614 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
Sumber: Dokumentasi Penulis 2017.
Gambar 2. Sampel Batupasir
3. Sampel 03
Pada pengujian point load index menggunakan sampel batubara, batupasir
(sand stone) dan batulanau (silt stone), dengan geometri sampel sebagai berikut
ini:
a. Percobaan L1
Diameter Sampel (d) = 6,5 cm
Jarak Antar Konus (D) = 6,5 cm
Tekanan (P) = 459,48 kg/cm2
Penyelesaian:
1. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 6,5 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,13 0,45= 0,399 𝑐𝑚
2. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,399 𝑐𝑚 459,48 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
6,5² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,399 𝑐𝑚 (10,875 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 4,339 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
3. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥4,339 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 99,797 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
b. Percobaan L2
Diameter Sampel (d) = 6,4 cm
Jarak Antar Konus (D) = 6,4 cm
Tekanan (P) = 282,46 kg/cm2
Penyelesaian:
1. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 6,4 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,128 0,45= 0,396 𝑐𝑚
2. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,396 𝑐𝑚 282,46 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
6,4² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,396 𝑐𝑚 (6,896 𝑘𝑔/𝑐𝑚²)
𝐼𝑠 = 2,730 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
3. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥2,730 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 62,79 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
c. Percobaan L3
Diameter Sampel (d) = 6,0 cm
Jarak Antar Konus (D) = 6,0 cm
Tekanan (P) = 665,36 kg/cm2
Penyelesaian:
1. Faktor Koreksi (F)
𝐹 = 𝑑
50 0,45
𝐹 = 6,0 𝑐𝑚
50 0,45
𝐹 = 0,12 0,45= 0,385 𝑐𝑚
2. Point Load Index (Is)
𝐼𝑠 = 𝐹𝑝
𝐷²
𝐼𝑠 = 0,385 𝑐𝑚 665,36 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
6,0² 𝑐𝑚
𝐼𝑠 = 0,385 𝑐𝑚 (18,482 𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐼𝑠 = 7,115 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
3. (Unconfined Compressive Strength)
𝜎𝑐 = 23𝑥𝐼𝑠
𝜎𝑐 = 23𝑥7,115 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
𝜎𝑐 = 163,645 𝑘𝑔/𝑐𝑚²
Sumber: Dokumentasi Penulis 2017.
Gambar 3. Sampel Batulanau
Tabel 1
Rekapitulasi Perhitungan Rata-Rata Point Load Index
No Samp
el
Perco
baan
Ukuran (cm) P
(kg/cm²) F Is
𝝈c
kg/cm
2
Rata-
rata
kg/cm2
L d D W1 W2 W D/
W
1. 01 B1 5,6 5,7 5,7 5,0 5,2 5,1 1,12 100,13 0,376 1,158 26,634
38,877
kg/cm2
3,809
Mpa
B2 6,6 5,3 5,3 5,0 5,4 5,2 1,02 72,909 0,364 0,944 21,712
2. 02 P1 5,7 5,9 5,9 5,0 5,2 5,1 1,16 50,476 0,382 0,553 12,719
P2 5,9 6,0 6,0 5,0 5,1 5,05 1,19 39,157 0,385 0,418 9,614
3. 03 L1 8,0 6,5 6,5 6,0 6,3 6,15 1,06 459,48 0,399 4,339 99,797
L2 8,2 6,4 6,4 6,2 6,4 6,3 1,02 282,46 0,396 2,730 62,79
Pengolahan Data
Sumber: Pengolahan Data, 2017.
Lampiran VIII
JADWAL PENELITIAN
Lampiran IX
Foto Kegiatan Pengujian Laboratorium
Kegiatan Pengujian Sifat Fisik Batuan
Kegiatan Pengujian Point Load Index
Lampiran X
Foto Kegiatan Penelitian PT. Nusa Alam Lestari (NAL)
Lubang bukaan C1 G PT. Nusa Alam Lestari
Penyanggaan patah dan tidak layak lagi
Posisi penyangga yang tidak pada tempatnya
Jarak antar penyangga yang tidak sama
Pengambilan data lapangan
Pengambilan Sampel Batuan
Lampiran XI
Data Curah Hujan PT. Nusa Alam Lestari Tahun 2017
Tanggal Maret April Mei Juni
Curah Hujan Curah Hujan Curah Hujan Curah Hujan Temperatur
1 mm mm 26 mm mm
2 mm mm 26 mm mm
3 mm mm 9 mm mm
4 30.9 mm mm 3 mm mm
5 30.9 mm mm 14.2 mm mm
6 30.9 mm 4.3 mm 4.2 mm mm
7 8 mm 0.8 mm mm mm
8 mm mm 4 mm mm
9 4.3 mm 2.3 mm mm mm
10 9.8 mm mm mm mm
11 mm mm mm mm
12 25 mm mm 29.8 mm mm
13 8.3 mm mm mm mm
14 mm mm mm mm
15 mm 27.7 mm 7.6 mm mm
16 mm 11.5 mm mm mm
17 mm 13 mm 22.2 mm mm
18 11 mm 29.5 mm 15.4 mm mm
19 11 mm mm 7.6 mm mm
20 11.1 mm 1.5 mm mm mm
21 mm 10.1 mm mm mm
22 mm 10 mm mm mm
23 mm 1.3 mm mm mm
24 mm 1.5 mm mm mm
25 mm 1,3 mm mm mm
26 mm 59 mm mm mm
27 88.8 mm 3 mm mm mm
28 mm mm mm mm
29 58.3 mm mm mm mm
30 mm 26 mm mm mm
31 mm mm mm mm
Lampiran XII
Perhitungan kekuatan penyangga Kayu
1. Tinggi parabolik (sebagai tinggi beban)
=𝑙
𝑓
𝑓 =𝜎𝑐
100
𝑓 =38,877
100= 0,388
=2,26 𝑚
0,388= 5,824 𝑚
2. Tekanan pada penyangga
𝜎𝑡 = 𝛾
= 2,824 𝑡/𝑚³ 𝑥 5,824 𝑚
𝜎𝑡 = 16,446 𝑡/𝑚²
3. Beban total yang dihasilkan oleh kubah parabolik
a. Jika jarak penyangga (a) adalah (0,85 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝐿..𝑎. 𝛾
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 0,85 𝑚 𝑥 2,824 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 42,126 𝑡𝑜𝑛
b. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,2 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,2 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 59,472 𝑡𝑜𝑛
c. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,1 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,1 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 54,516 𝑡𝑜𝑛
d. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,25 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,25 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 61,950 𝑡𝑜𝑛
e. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,15 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,15 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 56,994 𝑡𝑜𝑛
f. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,23 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,23 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 60,959 𝑡𝑜𝑛
g. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,03 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,03 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 51,047 𝑡𝑜𝑛
h. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,3 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,3 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 64,428 𝑡𝑜𝑛
i. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,08 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,08 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 53,525 𝑡𝑜𝑛
j. Jika jarak penyangga (a) adalah (1,18 m) maka beban yang dihasilkan kubah
parabolik adalah:
𝑝𝑡 =4
3𝑥 2,26 𝑚 𝑥 5,824 𝑚 𝑥 1,18 𝑚 𝑥 2,3 𝑡/𝑚³
𝑝𝑡 = 58,481 𝑡𝑜𝑛
4. Beban persatuan panjang
a. Jika jarak (a) adalah 0,85 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 𝜎𝑡.𝑎
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 0,85 𝑚
𝑞𝑡 = 11,385 𝑡/𝑚
b. Jika jarak (a) adalah 1,2 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,2 𝑚
𝑞𝑡 = 16,074 𝑡/𝑚
c. Jika jarak (a) adalah 1,1 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,1 𝑚
𝑞𝑡 = 14,734 𝑡/𝑚
d. Jika jarak (a) adalah 1,25 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,25 𝑚
𝑞𝑡 = 16,743 𝑡/𝑚
e. Jika jarak (a) adalah 1,15 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,15 𝑚
𝑞𝑡 = 15,404 𝑡/𝑚
f. Jika jarak (a) adalah 1,23 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,23 𝑚
𝑞𝑡 = 16,475 𝑡/𝑚
g. Jika jarak (a) adalah 1,03 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,03 𝑚
𝑞𝑡 = 13,796 𝑡/𝑚
h. Jika jarak (a) adalah 1,3 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,3 𝑚
𝑞𝑡 = 17,413 𝑡/𝑚
i. Jika jarak (a) adalah 1,08 maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,08 𝑚
𝑞𝑡 = 14,466 𝑡/𝑚
j. Jika jarak (a) adalah 1,18 m maka beban persatuan panjang (qt) adalah:
𝑞𝑡 = 13,395 𝑡/𝑚2𝑥 1,18 𝑚
𝑞𝑡 = 15,806 𝑡/𝑚
5. Beban maksimal yang diijinkan pada penyangga
𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝜎𝑠𝑓.𝐹
= 7250 𝑡/𝑚2𝑥 3𝑥10−3 𝑚²
𝑃𝑚𝑎𝑥 = 21,75 𝑡𝑜𝑛
Keterangan:
h = tinggi parabolik sebagai tinggi beban, (m)
𝐿 = panjang cap (m)
𝑓 = koefisien kekerasan Protodyakonov
𝜎𝑐 = kuat tekan uniaksial (kg/cm²)
𝛾 = bobot isi (t/m³)
𝜎𝑡 = tekanan pada penyangga. (ton/m²)
𝑞𝑡 = beban persatuan panjang (ton/m)
𝑎 = jarak penyangga
𝑝𝑡 = beban total yang dihasilkan oleh kubah parabolik
Lampiran XIII
Perhitungan Faktor Keamanan (Safety Factor)
Faktor Keamanan (Safety Factor)
𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑎𝑚𝑎𝑛𝑎𝑛 (𝑠𝑎𝑓𝑒𝑡𝑦 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟)₌𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑖𝑧𝑖𝑛𝑘𝑎𝑛
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑑𝑖 𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑦𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎
a. Jika diketahui beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75
ton, jarak antar penyangga 0,85 m dan total beban di atas penyangga adalah
42,126 ton maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/42,126 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,516
𝐹𝐾 < 1
b. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,2 m dan total beban di atas penyangga adalah 59,472 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/59,472 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,365
𝐹𝐾 < 1
c. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,1 m dan total beban di atas penyangga adalah 54,516 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/54,516 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,398
𝐹𝐾 < 1
d. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,25 m dan total beban di atas penyangga adalah 61,950 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/61,950 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,351
𝐹𝐾 < 1
e. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,15 m dan total beban di atas penyangga adalah 56,994 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/56,994 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,381
𝐹𝐾 < 1
f. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,23 m dan total beban di atas penyangga adalah 60,959 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/60,959 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,356
𝐹𝐾 < 1
g. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,03 m dan total beban di atas penyangga adalah 51,047 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/51,047 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,426
𝐹𝐾 < 1
h. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,3 m dan total beban di atas penyangga adalah 64,428 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/64,428 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,337
𝐹𝐾 < 1
i. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,08 m dan total beban di atas penyangga adalah 53,525 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/53,525 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,406
𝐹𝐾 < 1
j. Jika beban maksimal yang diijinkan pada penyangga adalah 21,75 ton, jarak
antar penyangga 1,18 m dan total beban di atas penyangga adalah 58,481 ton
maka Faktor Keamanan dapat diketahui melalui:
𝐹𝐾 = 21,75 𝑡𝑜𝑛/58,481 𝑡𝑜𝑛
𝐹𝐾 = 0,371
𝐹𝐾 < 1
𝐹𝐾 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 0,390
𝐹𝐾 < 1 = penyangga tidak aman.
Lampiran XIV
Sketsa Lubang C1G PT. NAL
LEMBARAN KONSULTASI
Nama : Evi Taria
NPM : 1310024427033
Program Studi : Teknik Pertambangan
JudulProposal : Kajian Teknis Sistem Penyangga Kayu pada Lubang
Bukaan Tambang Batubara Bawah Tanah PT. Nusa Alam
Lestari (NAL) Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto,
Provinsi Sumatera Barat.
No Tanggal Saran/Perbaikan Paraf
1. 4/4/2017 Latar belakang masalah dilengkapi, sesuai
dengan identifikasi masalah.
Sempurnakan batasan masalah, rumusan
dan tujuan penelitian terkait dalam
permasalahanyang akan diteliti.
Cara mengutip sumber dan kajian pustaka
yang mendukung.
Sempurnakan kerangka konseptual dan
diagram alir penelitian.
Lengkapi jadwal penelitian.
Lengkapi data-data pendukung yang
terkait dengan permasalahan.
Penelitian yang relefan (4 buku+10 jurnal).
2. 18/4/2017 Komentari jurnal yang relevan, bagaimana
hubungannya dengan permasalahan yang
akan diteliti masukan pada Bab II, Sub
penelitian relevan.
Jurnal sumbernya dimasukan dalam daftar
pustaka.
3. 12/5/2017 Sempurnakan sesuai catatan.
Lanjutkan bimbingan dengan pembimbing
II.
4. 3/11/2017 Cek lagi hasil analisa data, hasil
perhitungan dan satuan.
Legalitas hasil pengujian labor.
Sempurnakan kesimpulan dan saran.
5. 9/11/2017 Cek hasil analisa data secara keseluruhan,
satuan, konversi satuan.
Lampirkan foto dokumentasi pengujian
labor.
Tambahkan jurnal.
Lanjutkan bimbingan dengan pembimbing
II.
6. 14/11/2017 Secara keseluruhan sudah OK untuk
seminar hasil.
Siapkan bahan presentasi.
7. 14/12/2017 Untuk perhitungan pada pengolahan data
sebaiknya dibuat dilampiran dan dibuatkan
tabel untuk rekapitulasinya
Perbaiki variabel penelitian
Abstrak diperbaiaki
Perbaiki teknik pengolahan data dan
teknik pengumpulan data
8. 15/12/2017 Perbaiki variabel penelitian
Pada analisis faktor yang mempengaruhi
sistem penyanggaan disesuaikan
Acc untuk dijilid
Pembimbing I
(Dr. Murad MS.MT)
)
LEMBARAN KONSULTASI
Nama : Evi Taria
NPM : 1310024427033
Program Studi : Teknik Pertambangan
JudulProposal : Kajian Teknis Sistem Penyangga Kayu pada Lubang
Bukaan Tambang Batubara Bawah Tanah PT. Nusa Alam
Lestari (NAL) Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto,
Provinsi Sumatera Barat.
No Tanggal Saran/Perbaikan Paraf
1. 19/5/2017 Latar belakang diperbaiki.
Rumusan masalah, tujuan penelitian,
kerangka konseptual.
Referensi untuk daftar pustaka (jurnal
sistem penyangga).
Schedule (OK).
2. 22/5/2017 Kerangka konseptual.
Jurnal (aca).
Acc untuk seminar proposal.
3. 11/11/2017 Cek jurnal yang berhubungan dengan
penelitian.
Tambahkan saran fokus keamanannya.
Acc untuk seminar hasil.
4. 11/12/2017 Acc untuk dijilid
Pembimbing II
(Ali Sutan Nasution, ST. MM)
)
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Evi Taria
NPM : 1310024427033
Program Studi : Teknik Pertambangan
Dengan ini menyatakan bahwa skripsi yang saya susun dengan judul:
“Kajian Teknis Sistem Penyangga Kayu Pada Lubang C1G Tambang
Batubara Bawah Tanah PT. Nusa Alam Lestari (NAL) Desa Salak,
Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat”
Adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan plagiat dari
Skripsi orang lain. Apabila kemudian dari pernyataan saya tidak benar, maka saya
bersedia menerima sanksi akademis yang berlaku (dicabut predikat kelulusan dan
gelar kesarjanaanya).
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, untuk dapat dipergunakan
sebagaimana mestinya.
Padang, Desember 2017
Pembuat Pernyataan,
Evi Taria
NPM :1310024427033
BIODATA WISUDAWATI
No. Urut : 14
Nama : Evi Taria
Jenis Kelamin : Perempuan
Tempat/ Tanggal Lahir : Sei Merah/ 31 Januari 1996
NPM : 1310024427033
Program Studi : Teknik Pertambangan
Tanggal Lulus : 04 Desember 2017
IPK : 3,61
Predikat Lulus : Sangat Memuaskan
Judul Skripsi :
Kajian Teknis Sistem Penyangga
Kayu Pada Lubang C1G Tambang
Batubara Bawah Tanah PT. Nusa
Alam Lestari (NAL) Desa Salak,
Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto,
Provinsi Sumatera Barat.
Dosen Pembimbing : 1. Dr. Murad, MS, MT
2. Ali Sutan Nasution, ST. MM
Asal SMA : SMK N 4 SAROLANGUN
Nama Ortu : Fahmi
Alamat/ Tlp / Hp :
Desa Sei Merah Kecamatan Pelawan
Kabupaten Sarolangun Provinsi Jambi/
081363677081
Email : [email protected]