Pertambangan : Survei Ventilasi Tambang

SURVEI VEBTILASI

TAMBANG

1. PENDAHULUAN

1.1 Dasar Teori

Sejarah Ventilasi

1. 4000-1000 sebelum masehi penambang di eropa menggali terowongan untuk mencari flint (batu api)

2. 600 SM, tambang perak laurium di Yunani telah memiliki layout tambang yang menunjukkan mereka telah sadar akan pentingnya menghubungkn jalur-jalur terowongan

3. 1556 buku yang membahas mengenai tambang oleh Agricola “De re Metalica”

4. 1812 ditemukan lampu keselamatan Davy oleh Sir Humprey Davy di Inggris

5. 1854 “On the Theory of the ventilation on the mine” oleh John Job Atkinson England Institute of Mining Engineer

6. 1930 Kipas angin centrifugal pertama di kenalkan secara umum

7. 1943 Prof Baden Hinsley “understanding of behaviour of airflow by a thermodynamic and computer practice

2.1 FUNGSI VENTILASI

Fungsi dari ventilaasi tambang yaitu :

1. Menyediakan oksigen bagi pernapasan manusia.

2. Mengencerkan gas – gas berbahaya dan beracun yang ada di dalam tambang, sehingga tidak membahayakan bagi para pekerja tambang.

3. Menurunkan temperatur udara tambang, sehingga dapat dicapai lingkungan kerja yang nyaman.

4. Mengurangi konsentrasi debu yang timbul akibat kegiatan produksi yang dilakukan di dalam tambang.

Gambar 2.1 penambang dan alat memerlukan supali oksigen

A. Pengendalian Terhadap Kualitas Dan Kuantitas Udara Tambang

1. Pengendalian kualitas

q Menjaga kualitas udara tambang agar sesuai dengan peraturan

q Gas

q Debu

q Temperatur & Kelembaban

2. Pengendalian kuantitas

Mengatur jumlah udara yang mengalir ke dalam tambang, dan area

yang diinginkan sehingga mencukupi kebutuhan.

B. Pengelompokan Jenis-Jenis Ventilasi Tambang

• Berdasarkan Daya Pembangkit :

• Ventilasi Alami

• Ventilasi Mekanis

• Berdasarkan Tekanan Mesin :

• Ventilasi Tiup (Forcing)

• Ventilasi Hisap (Exhaust)

• Berdasarkan Letak Intake & Outake :

• Terpusat

• Diagonal

C. Pengukuran Ventilasi

Pengukuran ventilasi dilakukan untuk memeriksa dan mengetahui apakah kondisi udara tambang telah cukup. Sehingga dapat diketahui kesalahan dan dapat segera diperbaiki, pengukuran ventilasi melliputi :

¨ Pengukuran Kuantitas Udara

¨ Pengukuran Kecepatan Aliran Udara

¨ Pengukuran Luas Penampang Jalur Udara

¨ Pengukuran Temperatur Udara

¨ Pengukuran Tekanan Udara

D. Pengontrolan Ventilasi

Agar pengaturan udara berjalan efektif, maka diperlukan berbagai peralatan atau fasilitas pengontrol pada jalur udara tambang meliputi :

¨ Stopping (Penutup)

- Temporary Stoping

- Permanent Stoping

¨ Pintu Angin ( Doors )

¨ Regulator (Pintu Pengatur)

¨ Jembatan udara ( Overcast atau Crossing )

E. Standar Ventilasi Tambang Di Indonesia

• KEPMEN PU 555.K/26/M.PE/1995

• Tentang

• Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pertambangan Umum

• Kandungan Oksigen ≥ 19,5%

• Kandungan CO ≤ 0,005 %

• Kandungan CO2 ≤ 0,5%

• Temperatur

• 18-24⁰C

• Kecepatan Udara ≥7m/min

• Kebutuhan udara / pekerja 2 m³/menit ditambah 3 m³/menit untuk 1 hp mesin diesel_.

F. Kebutuhan udara dalam tambang

Ø Jumlah udara 0,1 m³/detik per orang

Ø Kecepatan udara minimum untuk mengendalikan kualitas udara 0,3 m/ detik

Ø Kecepatan minimum pada permuka kerja pada tambang yang berbahaya gas adalah 0,76-1,52 m/ detik

Ø Kecepatan udara minimum untuk mengendalikan temperatur efektif dan kelembaban sebesar 0,5 – 2,5 m/ detik.

Ø Kecepatan udara minimum pada front kerja pembuatan lubang bukaan 0,3 m/ detik.

Gas – Gas Pada Tambang Bawah Tanah :

Ø Methan (CH₄)

Ø Karbondioksida (CO₂)

Ø Karbon Monoksida (CO)

Ø Hidrogen Sulfida (H₂S)

Ø Sulfur Dioksida (SO₂)

Ø Nitrogen Oksida (NO_X)

Nama	Simbol	Berat Jenis (Udara = 1)	Sifat fisik	Pengaruh	Sumber	Max. Allowable Conc. (%)	Fatal Point
Oksigen	O₂	1,106	tidak berbau, tidak berwarna, tidak ada rasa	tidak beracun	udara normal	20,0 (minimum)	6
Nitrogen	N₂	0,967	tidak berbau, tidak berwarna, tidak berasa	menyesakkan napas	udara normal, lapisan	80,0	-
Karbon Dioksida	CO₂	1,529	tidak berbau, tidak berwarna, terasa agak asam	menyesakkan napas	pernapasan, lapisan, pembakaran	0,5	18
Karbon Monoksida	CO	0,967	tidak berbau, tidak berwarna, tidak ada rasa	racun, dapat meledak	peledakan, motor Bakar,pembakaran idak sempurna	0,005	0,03 (12,74 explosive)
Hidrogen sulfida	H ₂ S	1,191	bau telur busuk, tidak berwarna, terasa asam	racun, dapat meledak	lapisan air tanah	0,001	0, 1 (4, 46 explosive)
Metana	CH ₄	0,555	tidak berbau, tidak berwarna, tidak ada rasa	dapat meledak, menyesakkan napas	lapisan batubara	1,0	(5 – 15) explosive
Nitrogen Dioksida	NO₂	1,590	bau mangganggu, warna merah coklat, terasa ahit	racun	peledakan, motor Bakar, pembakaran tidak sempurna	0,0005	0,005
Sulfur Dioksida	SO₂	1,191	bau mangganggu, tidak berwarna, rasa asam	racun	oksidasi sulfida, motor bakar	0,0005	0, 1
Radon	Rn	7,665	tidak berbau, tidak berwarna, tidak ada rasa	radioaktif	lapisan	-	-

Tabel 2.1 Gas – gas pada tambang bawah tanah

Gamabar 2.2 perbandingan temperatur dengan efesiensi kerja

G. Perancangan Ventilasi.

Prosedur Rancangan :

1. Buat struktur utama dari rencana jalan utama, arah aliran, lokasi kipas angin dll

2. Buat struktur pembantu, yang mendukung sistem utama

3. Gambarkan skema sistem ventilasi dan jaringannya, gabungkan jalur udara kedalam jaringan.

4. Hitung kebutuhan udara di tempat kerja untuk menjamin kecukupan ventilasi. Perhitungkan juga terhadap kebocoran.

5. Distribusikan kuantitas udara dan hitung kebutuhan jalur udara masuk dan kebutuhan udara tambang.

6. Hitung head loss berdasarkan kuantitas dari setiap jalur udara dari sistem ventilasi.

7. Tentukan head loss yang melalui split, ganti dengan sirkuit yang sama, dan tentukan kebutuhan untuk mengatur dari tiap cabang dan mine static head

8. Hitung mine velocity head dari saluran udara keluar sistem ventilasi. Untuk exhaust system, hal ini tergantung dari pemilihan kipas angin.

9. Jumlahkan mine static head dan velocity head untuk mencari mine total head dan Pilih jenis kipas angin berdasarkan kondisi yang ada.

Gambar 2.3 perbedaan temperatur

a) Perbedaan tinggi portal udara masuk dan udara buang

b) Perbedaan temperatur jalan udara masuk dan jalan udara buang

c) Perbedaan temperatur di dalam dan di luar tambang bawah tanah

d) Komposisi udara di dalam tambang bawah tanah

e) Tekanan atmosfir

Contoh soal :

Berapakah tekanan ventilasi alam, apabila perbedaan tinggi portal udara masuk dan udara buang (L) 200m, temperatur di luar tambang bawah tanah (t_a) 10°C dan temperatur di dalam tambang bawah tanah (t) 25°C?

H=4,17 x 200 x (25⁰-10⁰ ) = 12,5 mmaq

1000

Gambar 2.4 vebtilasi Mekanis

Ventilasi mekanis :

Ventilasi mekanis adalah metode yang menciptakan perbedaan tekanan baik positif ataupun negatif di pintu udara masuk atau keluar.

Ventilasi Utama :

1. Axial Flow fan

2. Radial Flow Fan (Sentrifugal)

Ventilasi Bantu :

1. Ventilasi Saluran Udara :

Ø Simple Forcing

Ø Simple Exhaust

Ø Overlap System

2. Ventilasi Bratice

3. Ventilasi Injection / Static Air Mover

Gambar 2.5 Ventilasi Mekanis

Simple Forcing

Simple Exhaust

Overlap System

Ventilasi Brattice

Tabel 2.2 Alat Ukur Kecepatan Angin

ALAT	KECEPATAN (m/s)	AKURASI
SMOKE TUBE	0,1 – 0,6 (RENDAH)	70 - 80%
VANE ANEMOMETER	0,76 – 10,16 (menengah -tinggi)	80 - 90%
	10,16 – 50,8 (sangat tinggi)
VELOMETER	0,15 – 15,24 (rendah – tinggi) multirange	3% dibawah skala terbaca
THERMOANEMOMETER	0,0508 – 2,54(rendah – menengah)	80 – 95%
Thermometer
HOT WIRE	0,0508 – 1,52	90 – 95%
	0,508 – 15,24 (rendah – tinggi) multirange
KATA THERMOMETER	0,508 – 7,62 (menengah – tinggi)	70 – 90%
PITOT TUBE	3,8 – 50,8 (tinggi)	90 -98%

Metode pengukuran kekuatan angin :

Ø Continous Traversing

Metode ini yang paling banyak digunakan, pengukuran aliran udara dilakukan secara menrus pada arah Horizontal maupun vertical dari atas atau bawah dari ujung satu keujung yang lain.