Sistem Penyaliran Air Tambang

SISTEM PENYALIRAN AIR TAMBANG

BAB I. PENDAHULUAN

1.     PENGERTIAN

Hidrogeologi (hidro- berarti air, dan -geologi berarti ilmu mengenai batuan) merupakan bagian dari hidrologi yang mempelajari penyebaran dan pergerakan air tanah dalam tanah dan batuan di kerak Bumi (umumnya dalam akuifer). Istilah geohidrologi sering digunakan secara bertukaran. Beberapa kalangan membuat sedikit perbedaan antara seorang ahli hidrogeologi atau ahli rekayasa yang mengabdikan dirinya dalam geologi (geohidrologi), dan ahli geologi yang mengabdikan dirinya pada hidrologi (hidrogeologi). Sedangkan didalam penyaliran atau drainage akan berbicara tentang pengontrolan air tanah dan air permukaan bumi yang biasanya mengganggu aktifitas tambang batubara. Faktor-faktor yang diperlukan dalam sistem pengontrolan penyaliran air tambang antara lain Sump terdiri dari sumur dalam atau sumur pompa, curah hujan rata-rata, debit air minimum-maksimum, kualitas air dan biaya.

      Tujuan dari Sistem penyaliran Air Tambang adalah untuk membuat lokasi kerja di areal penambangan selalu kering karena bila tidak terkontrol dapat menimbulkan masalah, misalnya adalah lokasi kerja tergenang, jalan tambang becek dan licin, stabilitas lereng tambang rawan longsor, peralatan tambang cepat rusak, kesulitan dalam mengambil contoh (sampling), efisiensi kerja menurun, dan terancamnya keselamatan pekerja maupun kesehatannya. Yang harus diperhatikan dalam sistem penyaliran tambang adalah pengontrolan jumlah air tambang yang ada.

 

      Air dalam jumlah tertentu diperlukan  untuk aktifitas-aktifitas yang lainnya seperti untuk mengurangi konsentrasi debu di jalan tambang atau crushing plant, sebagai media pemisahan dan pencucian dalam pengolahan bahan galian, keperluan sehari-hari di kantor dan perumahan.

2.     KONSEP PEMBENTUKAN AIR TANAH

Air merupakan hasil sirkulasi alamiah yang berlangsung terus menerus Sirkulasi tersebut tidak sesederhana yang di bayangkan karena melibatkan intensitas sinar matahari yang menimbulkan adanya perbedaan tekanan dan suhu, kondisi fisik dan kimiawi permukaan bumi, tingkat permeabilitas dan porosits lapisan batuan didalam kulit bumi, intensitas perpohonan lebat dan sebagainya.

Beberapa sumber air dapat berasal dari beberapa tempat, diantaranya sebagai berikut :

1.      Resapan air laut, danau, sungai, rawa, cadangan lempung dan lapisan penutup yang lembab.

2.      Resapan dari goa-goa batu kapur yang mengandung unsur karbonat.

3.      Resapan dari kantong-kantong air yang terperangkap di dalam batuan

4.      Resapan dari celah-celah patahan.

5.      Aliran dari permeabilitas primer (inherent)

6.      Aliran dari permeabilitas sekunder (rekahan)

7.      Air magmatis (uap air yang keluar dari aktifitas magma)

8.      Akibat perbuatan manusia, misalnya :

(a) Resapan tanggul penahan banjir

(b) Penyaliran yang tidak sempurna

(c) Rekahan-rekahan hasil btuan yang runtuh

(d) Lubang bor terbuka.

 BAB II. PEMBAHASAN

2.1   Sistem Penyaliran Air Tambang

Sistem Penyaliran Air tambang pada makalah ini dititikberatkan pada metode atau penanggulangan air pada tambang terbuka saja. Penyaliran air tambang dapat berupa Pencegahan atau pengendalian air masuk ke lokasi penambangan. Secara umum, perusahaan cenderung menggunakan salah satu cara saja dengan pertimbangan biaya tanpa mengurangi keselamatan dan kesehatan kerja (K3) didalam penambangan Batubara. Hal penting yang perlu diperhatikan didalam sistem penyaliran tambang adalah bagaimana cara memprediksikan kapan cuaca ekstrim terjadi, yaitu dimana aliran air tanah dan limpasan sangat membahayakan front penambangan. Ketika pengambilan keputusan untuk memilih salah satu cara penyaliran saja tanpa memperhitungkan kondisi cuaca ekstrim, maka bila terjadi banjir di dalam front penambangan semua akan sia-sia dan biaya pun akan membengkak. Hal ini menyebabkan, kondisi cuaca pada tambang terbuka sangat berperan besar efeknya terhadap aktivitas penambangan dan apabila hal ini sudah diperhitungkan sebelumnya, maka front penambangan akan terhindar dari kondisi yang membahayakan karyawan dan peralatan mekanis yang di pergunakan.

1.       Efek Air Tambang

Efek dari air tambang sebenarnya mudah dilihat, yaitu kebanyakan menyangkut tentang biaya dan keselamatan serta kesehatan pekerja. Efek Air Tambang dapat dibedakan menjadi 2 secara umum yaitu Efek secara langsung dan Efek secara Tidak Langsung, yaitu :

                                i.      Efek langsung dari air terhadap penambangan

1.       Biaya Penyaliran dapat berupa air yang ada di proses untuk keperluan bahan galian dan sebagainya

2.      Terjadinya longsoran akibat resapan air sehingga menghentikan aktifitas produksi dan merusak fron penambangan, perolehan bijih

 menjadi rendah, atau bahkan dapat menyebabkan kecelakaan tambang.

                              ii.      Efek air tak langsung terhadap penambangan

1.      Mengurangi efisiensi kerja karyawan, peralatan dan menghambat penangan material

2.      Menambah waktu dan biaya perawatan (Maintenance) alat

3.      Mengganggu aktifitas peledakan di lapangan

4.      Jika terjadi runtuhan dapat membawa gas-gas beracun

5.      Menghasilkan lumpur jika lereng mengalami longsor

6.      Perusahaan harus membeli material yang tahan air (Waterproof) untuk melindungi produk.

2.      Pengendalian Air Tambang

Terdapat dua cara didalam pengendalian air tambang yang jika air sudah terlanjur masuk kedalam front penambangan yaitu dengan sistem kolam terbuka (Sump) atau dengan membuat paritan dan membuat adit. Sistem penyaliran dengan membuat kolam terbuka (Sump) atau membuat paritan biasanya ideal dibuat pada tambang open cast atau quary karena dapat memanfaatkan gravitasi untuk mengalirkan airnya dari bagian puncak dari lokasi yang lebih tinggi menuju tempat yang lebih rendah. Pompa yang digunakan pada posisi ini lebih efisien, efektif dan hemat energi. Pada tambang Open pit menggunakan pompa menjadi sangat vital untuk menaikkan air dari dasar tambang kepermukaaan atau kerja pompa pun cukup berat. Kadang-kadang tidak cukup digunakan hanya dengan 1 unit pompa, tetapi harus beberapa pompa yang dihubungkan seri untuk membantu daya dorong dari dasar sampai permukaan. Hal ini menyebabkan biaya atau ongkos pompa menjadi lebih besar. Sedangkan pada sistem adit lebih ideal diterapkan pada tambang terbuka Open Pit dengan syarat lokasi penambangan harus mempunyai lembah tempat membuat sumuran dan adit agar air dapat keluar. Keuntungan cara membuat sistem penyaliran air tambang pada tambang terbuka dapat di jabarkan sebagai berikut :

                                i.      Sumur (Sump) didalam front tambang (Pit)

1.      Lebih fleksibel, hanya sedikit perencanaan, tidak memerlukan biaya tinggi dan waktu pengerjaan yang singkat

2.      Efek terhadap penurunan permukaan air tanah regional dapat dikurangi, biasanya laju dan kapasitas air yang dipompakan ke atas dilakukan sesuai kebutuhan.

3.      Pompa diletakkan dekat dengan sump, sehingga efisiensinya tinggi

4.      Bila air di dalam tambang sedikit, maka biaya pemompaan menjadi kecil

                              ii.      Sistem Paritan

Sistem ini cukup ideal pada tambang terbuka Open Cast atau quary. Parit dibuat berawal dari sumber mata air limpasan menuju suatu kolam penampung atau langsung kesungai alam yang sudah ada atau diarahkan ke selokan (riool) jalan tambang utama.Paritan-paritan kadang dapat pula diterapkan pada tambang terbuka open pit apabila situasinya memungkinkan. Sasaran akhir parit adalah kolam atau sump yang akan menampung air sementara sebelum dipompakan kepermukaan atau dialirkan ke sistem adit.

                            iii.      Sistem Adit

Penyaliran dengan sistem adit cocok diterapkan pada tambang Open Pit yang cukup dalam, tetapi terdapat suatu lembah yang memungkinkan dibuatnya sumuran (Shaff). Sumuran ini berfungsi sebagai jalan keluarnya aliran-aliran air melalui beberapa adit dari dalam tambang. Aliran air akhirnya keluar melalui Lembah.

2.2  Pencegahan Air Tambang

Pencegahan air tambang bertujuan untuk mengupayakan air tambang agar tidak masuk kedalam front penambangan. Dengan cara ini maka kegiatan penambngan tidak akan terganggu. Salah satu cara pencegahan agar air tambang tidak masuk ke lokasi kerja penambngan telah diuraikan yaitu dengan membuat sumur terbuka (sump) di luar area penambangan. Cara pencegahan air tambang yang lainnya dapat berupa metode Siemens, electro-osmosis, dan pemotongan aliran air tanah. Penjelas dari masing-masing metode tersebut adalah sebagai berikut :

1.      Metode Siemens

Yaitu disetiap jenjang (Bench) di lokasi penambangan dipasang pipa dengan ukuran 8 inch yang bagian bawahnya diberi lubang-lubang menembus aquifer. Air tanah akan mengalir menuju dan berkumpul disekitar bagian bawah pipa tersebut sehingga dapat dipompakan ke luar. Karena pembuatan sumur bor cukup banyak, maka cara pengisapan airnya diupayakan sekaligus dengan menggunakan rangkaian seri atau paralel mengelilingi areal tambang bagian luar. Oleh sebab itu ada yang disebut dengan ring system yaitu sumur-sumur dirangkaikan satu dengan yang lainnya oleh sebuah pipa induk yang dilengkapi sebuah pompa air yang dapat ditambahkan sesuai dengan kebutuhan atau perhitungan.

2.      Metode Elektro-Osmosis

Bilamana lapisan tanah terdiri dari tanah lempungan, maka keadaan ini menyulitkan proses pemompaan karena adanya sifat kapiler yang terdapat pada jenis lempungan. Untuk mengatasi hal tersebut, maka dipergunakan cara elektro-osmosis. Elektro-Osmosis adalah proses penarikan ion-ion air, yaitu H⁺ dan O^-2. Menggunakan lempengan katode dan anode. Batang anode dimasukkan ke dalam sumur yang dilengkapi dengan filter yang berfungsi sebagai katode. Bilamana elemen-elemen ini dialiri listrik, maka air pori yang terkandung pada batuan akan mengalir menuju katode (lubang bor) yang kemudian terkumpul dan dipompakan keluar.

3.      Cara penggalian dengan pemotongan aliran air tanah

Metode ini biasanya dipergunakan untuk mengamati kondisi air tanah. Tanah digali sampai menembus akuifer dan dipotong, sehingga aliran air tanahnya tidak menembus ke arah hilir. Galian yang tembus akuifer ini kemudian di timbun oleh material yang kedap air (impermeable) atau menggunakan adukan semen. Tidak semua aliran air tanah pada suatu areal dapat tertutupi dengan cara ini. Pemilihan beberapa lokasi yang selektif menjadi pekerjaan penting agar penggalian dan penyemenan (penimbunan ulang) tepat sasarannya. Selain itu cara ini hanya dapat digunakan apabila kedalaman akuifer masih terjangkau oleh alat galih dan perlu di ingat bahwa biayanya tidak sedikit.

2.3  Perencanaan Saluran Terbuka

Pada perencaan saluran terbuka ada beberapa faktor lapangan yang perlu diperhatikan, yaitu :

A.    Catchment area / water divide

Merupakan suatu areal atau daerah tangkapan hujan dimana batas wilayah tangkapannya ditentukan dari titik-titik elevasi tertinggi sehingga akhirnya merupakan suatu poligon tertutup yang mana polanya disesuaikan dengan kondisi topografi, dengan mengikuti kecenderungan arah gerak air. Dengan pembatasan catchment area maka diperkirakan setiap debit hujan yang tertangkap akan terkonsentrasi pada elevasi terendah pada catchment tersebut. Pembatasan catchment area diperkirakan setiap debit hujan yang tertangkap akan terkonsentrasi pada elevasi terendah pada catchment tersebut. Pembatasan catchment area biasanya dilakukan pada peta topografi dan untuk perencanaan sistem penyaliran dianjurkan dengan menggunakan peta rencana penambangan dan peta situasi tambang.

B.     Waktu Konsentrasi

Adalah waktu yang diperlukan hujan untuk mengalir dari titik terjauh ke tempat penyaliran. Waktu konsentrasi dapat di hitung dengan menggunakan rumus “Kirpich”, dengan t_c adalah waktu terkumpulnya air (menit), L adalah jarak terjauh sampai ke titik penyaliran dan H adalah beda ketinggian dari titik terjauh sampai ke tempat terkumpulnya air (meter)

C.     Intensitas Curah Hujan

Adalah besarnya intensitas (jumlah) hujan yang mungkin terjadi dalam kurun waktu tertentu di hitung berdasarkan persamaan “Mononobe”

D.    Jenis Material

Jenis Material pada areal penambangan berpengaruh terhadap kondisi penyerapan air limpasan karena untuk jenis dan kondisi material yang berbeda memiliki koefisien materialnya masing-masing. Koefisien tersebut merupakan parameter yang menggambarkan hubungan curah hujan dan limpasan, yaitu memperkirakan jumlah air hujan yang mengalir menjadi limpasan langsung dipermukaan. Koefisien limpasan dipengaruhi oleh faktor-faktor tutupan tanah, kemiringan dan lamanya hujan. Beberapa perkiraan koefisien limpasan terlihat pada tabel 1 berikut ini.

Tabel 1. Harga koefisien Limpasan

Kemiringan	Tutupan/Jenis Lahan	C
< 3% (Datar)	Sawah, Rawa, Hutan, Perkebunan, Perumahan	0,2 0,3 0,4
3%-15% (Sedang)	Hutan, Perkebunan, Perumahan, Semak-semak agak jarang, lahan terbuka	0,4 0,5 0,6 0,7
>15% (Curam)	Hutan, Perumamahan, Semak-semak agak jarang Lahan Terbuka daerah Tambang	0,6 0,7 0,8 0,9

                        (Rudy Sagoya, 1993)

2.4     Perencanaan Kolam Penampungan (Sump)

Kolam Penampungan (Sump) adalah kolam penampungan air yang dibuat untuk penampung air limpasan, yang dibuat sementara sebelum air itu dipompakan, serta dapat berfungsi sebagai pengendap lumpur. Pengaliran air daru Sump akan dipengaruhi oleh sistem drainase tambang yang disesuaikan dengan geografis daerah tambang dan kestabilan lereng tambang. Ada dua sistem penyaliran air tambang yaitu :

2.4.1  Sistem Penyaliran Memusat

Pada sistem ini sump-sump akan di tempatkan di setiap jenjang tambang (Bench), dengan sistem pengaliran dan jenjang paling atas menuju jenjang di bawahnya sehingga akhirnya air dipusatkan di Main Sump untuk kemudian di pompa keluar.

2.4.2  Sistem penyaliran tidak terpusat

Sistem ini dapat dilakukan bila kedalaman tambang relatif dangkal dengan keadaan geografis daerah luar tambang memungkinkan untuk mengalirkan air langsung dari sump keluar tambang.

2.4.3  Sistem Pemompaan

Sistem pemompaan air tambang dapat dilakukan secara seri dan paralel. Secara seri akan mengakibatkan nilai head bertambanh sebesar jumlah head masing-masing sedangkan debit pemompaan tetap. Sedangkan sistem pemompaan paralel mengakibatkan kapasitas pemompaan bertambah sesuai kemampuan debit masing-masing pompa namun nilai head tetap.

BAB III. KESIMPULAN DAN SARAN

III.1  Kesimpulan

1.      Tujuan dari sistem penyaliran tambang adalah untuk membat lokasi kerja di areal penambangan selalu kering dan dapat mengontrol manajemen air tambang sehingga tidak menimbulkan masalah.

2.      Sumber air tanah dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu lapisan air bawah tanah dan air limpasan (run-off)

3.      Untuk menjaga keselamatan dan kesehatan kerja dan menekan biaya, maka di dalam perancangan sistem penyaliran air tambang terlebih dahulu harus dilakukan penelitian terhadap karakteristik curah hujan agar dapat mengatasi curah hujan yang bersifat ekstrim.

4.      Air tambang dapat dimanfaatkan untuk keperluan operasional maupun non-operasional, sehingga pemanfaatannya menjadi optimal.

5.      Pengendalian air tambang dapat dilakukan dengan membuat Kolam Terbuka (Sump), mmembuat paritan dan membuat adit.

6.      Pencegahan air tambang masuk kedalam front penambangan bertujuan agar kegiatan operasional penambngan tidak terganggu dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metode, diantaranya adalah metode Siemens, electro-osmosis, dan pemotongan aliran air tanah.

7.      Hal-hal yang diperhatikan didalam perencanaan Saluran Terbuka diantaranya adalah Catchment Area / water divide, waktu konsentrasi, intensitas curah hujan, Jenis Material, perencanaan Kolam Penampungan (sump), sistem pemompaan, Peta Topografi dan lain-lain.

III.2 Saran

1.     Didalam perencanaan Sistem Penyaliran air tambang perlu di perhitungkan dari segi keefisienan penggunaan metode dan cara yang dilakukan sehingga penekanan biaya didalam front penambangan dapat maksimal dengan tidak memunculkan masalah baru di dalam penyaliran air tambang.

2.     Pembuatan Makalah lebih dibuat dengan penggunaan gambar dan tabel yang banyak sehingga menambah kepekaan dalam memahami sistem penyaliran air tambang.

DAFTAR PUSTAKA

1.      NN. http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogeologi  di akses pada tanggal 17 September 2012 pada pukul 13.00 WIB

2.      NN. http://www.scribd.com/doc/93648647/Sistem-penyaliran#download di akses pada tanggal 17 September 2012 pada pukul 13.00 WIB

3.      NN.http://ml.scribd.com/doc/39329194/MateriPenyaliranTambang diakses pada tanggal 17 September 2012 pada pukul 13.00 WIB

4.      NN. http://ml.scribd.com/doc/51199939/Akuifer-air-tanah di akses pada tanggal 17 September 2012 pada pukul 13.00 WIB

5.      NN. http://fandicka.files.wordpress.com/2011/03/aquifer.jpg di akses pada tanggal 17 September 2012 pada pukul 13.00 WIB

6.      NN. http://id.wikipedia.org/wiki/Air_Tanah di akses pada tanggal 17 September 2012 pada pukul 13.00 WIB 

NOTE : saat Anda mengcopy Paste, silakan menambahkan daftar alamat blog ini, terimakasih .