Penyaliran Tambang
Download as DOCX, PDF
7 likes7,245 views
Dokumen tersebut membahas tentang faktor-faktor yang mempengaruhi sistem penyaliran tambang, termasuk curah hujan, periode ulang hujan, analisis intensitas curah hujan, daerah tangkapan hujan, koefisien limpasan, debit limpasan, paritan, sumuran, pompa julang, dan kolam pengendapan.
More Related Content
What's hot (20)
Viewers also liked (6)
Similar to Penyaliran Tambang (20)
![PPT Rekayasa Hidrologi [TM11].pdf](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/pptrekayasahidrologitm11-221115063748-469fc80b-thumbnail.jpg?width=560&fit=bounds)
More from heny novi (9)
Recently uploaded (6)
![materi tot investigasi kecelakaan kerja v2 [Autosaved].pptx](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/materitotinvestigasikecelakaankerjav2autosaved-250224170537-c4b15729-thumbnail.jpg?width=560&fit=bounds)
Penyaliran Tambang
- 1. Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari air dalam segala bentuknya (cair, gas, padat) pada, dalam, dan di atas permukaan tanah. Termasuk proses terjadinya, penyebaran, danperilakunya, sifat-sifat fisika dan kimianya, dan reaksi dengan lingkungannya, termasuk hubungan dengan makhluk hidup. Tujuannya untuk menganalisis karakteristik curah hujan di daerah penyelidikan. 1. FaktorFaktor yang Mempengaruhi Sistem Penyaliran Tambang Curah Hujan Hujan merupakan air yang jatuh ke permukaan bumi dan merupakan uap air di atmosfir yang terkondensasi dan jatuh dalam bentuk tetesan air. Sistem penyaliran tambang dewasa ini lebih ditujukan pada penanganan air permukaan, ini karena air yang masuk ke dalam lokasi tambang sebagian besar adalah air hujan. Air tambang akan ditampung dalam sumuran (sump), selanjutnya dikeluarkan dengan pompa melalui jalur pemipaan ke kolam pengendapan (settling pond). Air limpasannya (overflow)akan dibuang atau dialirkan ke luar lokasi tambang atau ke sungai terdekat dan Lumpur endapannya (underflow) dibersihkan secara berkala. Tabel Derajat dan Intensitas Hujan Tabel Keadaan dan Intensitas Curah Hujan Periode Ulang Hujan Periode ulang hujan adalah jangka waktu suatu hujan dengan tinggi intensitas yang sama atau lebih besar kemungkinan dapat terjadi lagi. Penentuan periode ulang hujan untuk perencanaan sarana penyaliran daerah tambang dapat dilakukan dengan berdasarkan pada harga acuan periode ulang hujan (lihat Tabel). Salah satu pertimbangan penentuan periode ulang hujan tersebut adalah resiko yang dapat ditimbulkan bila curah hujan melebihi curah hujan rencana Tabel Periode Ulang Hujan Rencana
- 2. Metode Analisis Intensitas Curah Hujan Rencana Intensitas Curah Hujan adalah jumlah curah hujan dalam jangka waktu tertentu, dan dinyatakan dalam mm persatuan waktu. Intensitas curah hujan dapat digunakan untuk menghitung debit air limpasan. Besarnya intensitas curah hujan dapat ditentukan secara langsung jika ada rekaman durasi hujan setiap harinya yang diukur dengan alat penakar hujan otomatis. Rumus yang dapat digunakan untukmengolah data curah hujan harian kedalam satuan jam adalah dengan Rumus Mononobe: I = 3 2 24 24 . 24 t R Dimana : R24 = Intensitas curah hujan dalam satu hari (mm/hari) t = Durasi hujan (jam) I = Intensitas curah hujan perjam (mm/jam) Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area) Catchment area atau daerah tangkapan hujan ditentukan berdasarkan kondisi topografi daerah yang akan diteliti. Daerah tangkapan hujan ini biasanya dibatasi oleh pegunungan dan bukit-bukit yang diperkirakan akan mengumpulkan air hujan. Luas daerah tangkapan hujan diukur pada peta kontur, yaitu dengan menarik hubungan dari titik-titik yang tertinggi di sekeliling tambang dan membentuk poligon tertutup, dengan melihat kemungkinan arah mengalirnya air, maka luas dihitung berdasarkan batas poligon tersebut . Koefisien Limpasan (C) Koefisien limpasan merupakan bilangan yang menunjukkan perbandingan besarnya limpasan permukaan, dengan intensitas curah hujan yang terjadi pada tiap-tiap daerah tangkapan hujan. Koefisien limpasan tiap-tiap daerah berbeda. Tabe . Nilai Koefisien Limpasan Debit Limpasan Air limpasan adalah bagian dari curah hujan yang mengalir diatas permukaan tanah menuju sungai, danau atau laut. Aliran itu terjadi karena curah hujan yang mencapai permukaan bumi tidak dapat terinfiltrasi, baik yang disebabkan karena intensitas curah hujan atau faktor lain misalnya kelerengan, bentuk dan kekompakan permukaan tanah serta vegetasi.
- 3. Penentuan debit air limpasan maksimum ditentukan dengan menggunakan Metode Rasional. Rumus metode rasional adalah sebagai berikut : Q = 0,278 x C x I x A Dengan : Q = Debit air limpasan, (m3/detik) C = Koefisien limpasan I = Intensitas curah hujan (mm/jam), untuk rancangan paritan durasi hujan yang dipakai dalam Persamaan Mononobe A = Luas daerah tangkapan hujan, (km2) Paritan Dalam merancang bentuk saluran penyaliran, beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain, dapat mengalirkan debit air yang direncanakan dan mudah dalam penggalian saluran serta tidak lepas dari penyesuaian dengan bentuk topografi dan jenis tanah. Bentuk dan dimensi saluran juga harus memperhitungkan efektifitas dan ekonomisnya. Dalam sistem penyaliran itu sendiri terdapat beberapa bentuk penampang penyaliran yang dapat digunakan. Bentuk penampang penyaliran diantaranya bentuk segi empat, bentuk segi tiga dan bentuk trapesium. (Gambar 2.2) Gambar Bentuk Penampang Bentuk penampang saluran yang paling sering digunakan dan umum dipakai adalah bentuk trapesium, sebab mudah dalam pembuatannya, murah efisien dan mudah dalam perawatannya, serta stabilitas kemiringan dindingnya dapat disesuaikan menurut keadaan daerah. Penampang saluran bentuk trapesium dapat dilihat pada gambar 2.3. Gambar Penampang Paritan Trapesium Sedangkan kemiringan dasar saluran, ditentukan dengan pertimbangan bahwa, suatu aliran dapat memgalir secara alamiah tanpa terjadi pengendapan lumpur pada dasar saluran, dimana menurut Pfleider (1968) kemiringan antara 0,25 0,5 % sudah cukup untuk mencegah adanya pengendapan lumpur berupa adanya pengendalian. Dalamhal ini maka harga S = (0,25 %) yang merupakan kemiringan dasar pit pada lokasi penambangan. Perhitungan kapasitas pengaliran suatu saluran dapat dihitung menggunakan rumus Manning, yaitu :
- 4. Q = 2 1 3 2 .. 1 . SR n A Dimana: Q = Debit limpasan, m続/det A = Luas penampang basah, m族 n = Koefisien kekasaran manning R = Jari-jari hidrolis, m S = Kemiringan dasar saluran Tabel Kemiringan Dinding pada Berbagai Jenis Bahan Tabel Koefisien Kekerasan Dinding Paritan Sumuran Dimensi sumuran tambang tergantung pada kuantitas (debit) air limpasan, kapasitas pompa, volume, waktu pemompaan, kondisi lapangan seperti kondisi penggalian terutama pada lantai tambang (floor) dan lapisan batubara serta jenis tanah atau batuan di bukaan tambang. Volume sumuran ditentukan dengan menggabungkan grafik intensitas hujan yang dihitung dengan teori Mononobe, dan grafik debit pemompaan versus waktu. Gambar Grafik Penentuan Volume Sumuran
- 5. Pompa Julang (Head) Dalam pemompaan dikenal istilah julang (head), yaitu energi yang diperlukan untuk mengalirkan sejumlah air pada kondisi tertentu. Semakin besar debit air yang dipompa, maka head juga akan semakin besar. Head total pompa untuk mengalirkan sejumlah air seperti yang direncanakan dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa tersebut, sehingga julang total pompa dapat dituliskan sebagai berikut: 件 э g v hhhH fps 2 2 Keterangan : H = Head total pompa (m). hs = Head statis pompa (m). hp = Beda head tekanan pada kedua permukaan air (m). hf = Head untuk mengatasi berbagai hambatan pada pompa dan pipa (m), meliputi head gesekan pipa, serta head belokan dan lain-lain. g v 2 2 = Head kecepatan (m). Perhitungan berbagai julang pada pemompaan : a) Head statis (hs) 12 hhhs Keterangan : h1 = Elevasi sisi isap (m) h2 = Elevasi sisi keluar (m) b) Head tekanan (hp) 12 hphphs Keterangan : hp1 = Head tekanan pada sisi isap hp2 = Head tekanan pada sisi keluaran c) Head gesekan (hf1) 件 э Dg Lv fhf 2 2 1 Keterangan : f = Koefisien gesek (tanpa satuan) v = Kecepatan aliran dalam pipa (m/detik) L = Panjang pipa (m) D = Diameter pipa (m) g = Kecepatan gravitasi bumi (m/detik2) Angka koefisien gesekan f dicari dengan menggunakan persamaan: k D f 7,3 log2 1 Keterangan : k = Koefisien kekasaran pipa D = Diameter dalam pipa
- 6. Tabel Koefisien Kekerasan Jenis Pipa Gambar Grafik Penentuan Friction Loss pada Pipa Jenis Layflat d) Head belokan (hf2) 件 э g v khf 2 2 2 Keterangan : K = Koefisien kerugian pada belokan 5,05,3 902 847,1131,0 x R D k Keterangan : v = Kecepatan aliran dalam pipa (m/detik) g = Kecepatan gravitasi bumi (m/detik2) R = Jari-jari lengkung belokan (m) 慮 = Sudut belokan pipa 2 1 tan D R
- 7. e) Head katup isap (hf3) 件 э g v fhf 2 2 3 Keterangan : f = Koefisien kerugian pada katup isap v = Kecepatan aliran dalam pipa (m/detik) g = Kecepatan gravitasi bumi (m/detik2) Tabel Koefisien Kerugian pada Berbagai Katup Isap Kolam Pengendapan Kolam pengendapan berfungsi untuk mengendapkan lumpur-lumpur, atau material padatan yang bercampur dengan air limpasan yang disebabkan adanya aktivitas penambangan maupun karena erosi. Disamping tempat pengendapan, kolam pengendapan juga dapat berfungsi sebagai tempat pengontrol kualitas dari air yang akan dialirkan keluar kolam pengendapan, baik itu kandungan materialnya, tingkat keasaman ataupun kandungan material lain yang dapat membahayakan lingkungan. Ukuran Kolam Pengendapan Luas kolam pengendapan dapat dihitung dengan menggunakan rumus : A = Q total/v Keterangan : A = Luas kolam pengendapan (m2) Q total =Debit air yang masuk kolam pengendapan (m3/detik) v = Kecepatan pengendapan (m/detik) Kecepatan pengendapan dapat dihitung dengan menggunakan rumus Stokes dan hukum Newton. Hukum Stokes berlaku bila padatanya kurang dari 40%, sedangkan bila lebih persen patan lebih dari 40% berlaku hukum Newton Hukum Stokes : V 駕 18 2 apDg Keterangan : V = Kecepatan pengendapan partikel (m/detik) g = Percepatan gravitasi (m/detik2) p = Berat jenis partikel padatan a = Berat jenis air (kg/m3) = Kekentalan dinamik air (kg/mdetik) D = Diameter partikel padatan (m)
- 8. Hukum Newton V 5,0 3 4 axFgx apxxDgx 駕 Keterangan : V = Kecepatan pengendapan partikel (m/detik) g = Percepatan gravitasi (m/detik2) p = Berat jenis partikel padatan a = Berat jenis air (kg/m3) D = Diameter partikel padatan (m) Fg = Nilai koefisien tahanan Perhitungan Prosentase Pengendapan Perhitungan prosentase pengendapan ini bertujuan untuk mengetahui kolam pengendapan yang akan dibuat dapat berfungsi untuk mengendapkan partikel padatan yang terkandung dalam air limpasan tambang. Untuk perhitungan, diperlukan data-data antara lain persen (%) padatan dan persen (%) air yang terkandung dalamlumpur. Waktu yang dibutuhkan partikel untuk mengendap dengan kecepatan (V) sejauh (h) adalah : Tv = h/V Waktu yang dibutuhkan partikel untuk keluar dari kolam pengendapan dengan kecepatan (Vh) adalah : Vh = A Qtotal Th = P/Vh Dalam proses pengendapan ini partikel mampu mengendap dengan baik jika (tv) tidak lebih besar dari (th). th Persentase pengendapan = x 100 % (th + tv) Keterangan : V = Kecepatan pengendapan partikel (m/detik) Vh = Kecepatan mendatar partikel (m/detik) h = Kedalaman saluran masuk dan keluar kolam pengendapan (m) L = Lebar kolam pengendapan (m) P = Panjang kolam pengendapan (m)