24
2.6 Faktor Kerusakan
Disturbance F actor
Nilai D merupakan faktor kerusakan yang tergantung derajat
kerusakan massa batuan yang disebabkan oleh peledakan maupun pelepasan tegangan. Dalam desain suatu lereng pada tambang terbuka dengan kriteria
Hoek-Brown
dengan asumsi massa batuan insitu tidak terganggu
undisturb in-situ rock masses
dimana D=0 adalah terlalu optimistis Hoek, 2002. Kerusakan massa batuan dapat disebabkan oleh peledakan
dan pelepasan tegangan
stress release
akibat lepasnya
overburden,
oleh karena itu harus dipertimbangkan adanya faktor untuk mempertimbangkan
tingkat kerusakan massa batuan akibat
proses tersebut, untuk
mengakomodasi hal tersebut, Hoek 2002 memperkenalkan faktor kerusakan massa batuan
disturbance factor
D yang merupakan nilai tingkat kerusakan massa batuan yang diakibatkan oleh peledakan maupun
pelepasan tegangan. Pedoman untuk menentukan besaran nilai D disajikan pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Pedoman untuk memperkirakan faktor kerusakan Hoek, 2002.
Massa Batuan Deskripsi Massa Batuan
Nilai D
Kualitas peledakan yang sangat baik atau pengeboran menggunakan alat bor
terowongan yang menghasilkan kerusakan minimum massa batuan di
sekitar terowongan
D = 0
Penggalian mekanik pada massa batuan lemah tanpa peledakan menghasilkan
gangguan minimal. Penggalian lubang bukaan tambang
menghasilkan pengangkatan lantai yang jelas, sehingga gangguan bisa sangat
besar.
D = 0 D = 0.5
25
Massa Batuan Deskripsi Massa Batuan
Nilai D
Kualitas peledakan yang buruk pada terowongan batuan keras, tingkat
kerusakan lokal besar, berpengaruh 2 sampai 3 m massa batuan sekitarnya.
D = 0,8
Pengaruh peledakan skala kecil pada lereng, mengakibatkan kerusakan
menengah pada massa batuan.
D = 0,7 Peledakan
Baik D = 1,0
Peledakan Buruk
Kemiringan lereng tambang terbuka yang sangat besar, mengalami gangguan
yang besar karena hasil peledakan dan juga karena pengaruh dari pemindahan
overburden. Pada beberapa batuan lemah, penggalian
dapat dilakukan dengan menggaruk dan mendorong dengan alat mekanik, dan
mengakibatkan tingkat kerusakan yang kecil pada lereng.
D = 1,0 Peledakan
Produksi D = 0,7
Penggalia n
Mekanik
Penentuan nilai D
Disturbance Factor
, juga perlu memperhatikan luasan daerah yang terkena efek dari peledakan Hoek, 2012. Pada lereng yang
akan dianalisis, tidak semua daerah akan terkena dampak dari peledakan atau dengan kata lain nilai D tidak dapat disamaratakan. Daerah tersebut
dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu
Disturbed Rock Mass
dan
Undisturbed Rock Mass
Gambar 2.7 halaman 26. Cara perhitungan menurut Hoek dan Karzulovic 2000, dapat dinyatakan sebagai berikut :
T =1,5 x H
………………………………………….
2.3
Tabel 2.2 Lanjutan
26
Gambar 2.7 Representasi antara Undisturbed Rockmass dan Blasted Rock
Hoek dan Karzulovic, 2000.
2.7
Window Mapping
Pemetaan geoteknik merupakan metode dalam mendapatkan gambaran kondisi lapangan, dalam
assessment
geoteknik dan pit tambang. Menurut Wyllie dan Mah 2004, terdapat beberapa metode yang umum
dipakai antara lain s
canline mapping
dan
window mapping
. Metode-metode ini dapat dilakukan di lereng tambang baik
highwall
maupun
lowwall. Highwall
merupakan lereng terjal yang arah kemiringannya memotong atau tegak lurus dari bidang perlapisan batubara sedangkan
lowwall
merupakan lereng landai yang arah kemiringannya sejajar dengan bidang perlapisan
batubara Swana dkk, 2012. Tujuan dilakukannya
geotechnical mapping
yaitu untuk mengumpulkan data antara lain : 1.
Kehadiran, karakteristik dan keberagaman bidang diskontinuitas seperti
bedding
, kekar maupun patahan di lereng tambang. 2.
Keberagaman karakteristik dan kekuatan massa batuan pada lereng tambang.
3. Kondisi massa batuan pelapukan, kekuatan, kekar, bentuk blok, GSI.
Hal-hal yang dimasukkan dalam
Window Mapping
antara lain lokasi
mapping
, koordinat, elevasi dan orientasi lereng. Parameter yang dihitung antara lain Australian Standard, 2005 :
27
1. Deskripsi Massa Batuan, yang terdiri dari tingkat pelapukan, tingkat
kekuatan, bentuk blok batuan, jumlah
set discontinuity
. Untuk pedoman dalam deskripsi massa batuan sebagai berikut seperti
pada Tabel 2.3-2.5 halaman 27-28 :
Tabel 2.3 Tingkat pelapukan batuan Australian Standard, 2005 Pelapukan
Kode Istilah
Pengertian RS
Tanah residu Tanah terbentuk pada batuan yang sangat
lapuk, struktur dan material penyusunya massa batuan sudah tidak diketemukan
XW Sangat lapuk
Pelapukan batuan yang meluas dan memiliki material tanah dan akan memisahkan diri atau
dapat dihancurkan dengan tangan di dalam air
DW Lapuk Tegas
Perybahan warna yang kontras, biasanya karena pelapukan mineral besi Fe dan
kekuatan massa batuan telah berubah karena pelapukan
SW Lapuk samar
Sedikit mengalami perubahan warna, sedikit menunjukan perubahan pada kekuatan batuan
FR Segar
Tidak terdapat perubahan warna atau zat warna
Tabel 2.4 Tingkat kekuatan batuan Australian Standard, 2005
Kekuatan Kode
Istilah Is
50
MPa Pengertian
EL Rendah sekali
0,03 Mudah dihancurkan dengan tangan
untuk material yang mengandung tanah
VL Sangat rendah
0,03-0,1 Material hancur dibawah pukulan
kuat dengan ujung runcing palu, dan dapat di kelupas dengan pisau,
sangat sulit untuk memotong sample triaksial
menggunakan tangan.
Potongan diatas 30 mm dapat dihancurkan menggunakan tekanan
jari
L
Rendah 0,1-0,3
Dapat digores dengan pisau, retakan dengan
jarak 1-3
mm yang
ditunjukan oleh sampel dengan pukulan kuat pada ujung palu. Satu
potongan inti
batuan yang
panjangnya 150 mm dan diameter
28
Kode Istilah
Is
50
MPa Pengertian
50 mm dapat dihancurkan dengan tangan, sisi yang runcing pada inti
batuan rapuh dan hancur ketika dipegang
M Sedang
0,3-1 Sangat dapat digores dengan pisau,
potongan inti batuan panjang 150 mm dan diameter 50 mm dapat
dihancurkan dengan tangan dengan susah
H Tinggi
1-3 Potongan inti batuan panjang 150
mm dan diameter 50 mm tidak dapat dihancurkan menggunakan tangan
tetapi dapat dihancurkan dengan palu dengan sekali pukulan
VH Sangat Tinggi
3-10 Sampel
batuan hancur
dengan dengan lebih dari 1 kali pukulan,
batuan bergetar karena pukulan
EH Tinggi Sekali
10 Sampel
batuan membutuhkan
banyak pukulan dengan palu untuk menghancurkan ikantan marerial ,
batuan bergetar karena pukulan
Tabel 2.5 Bentuk blok batuan Australian Standard, 2005 Bentuk
Kode Istilah
Pengertian BLK
Kubus Seperti bentuk kubus dengan sisi yang menyerupai
TAB Berlembar
Berbentuk lempengan dengan tebal lebih kecil dibandingkan panjang atau lebarnya
COL Balok
Tinggi bidang lebih besar dibandingkan lebar dan tebalnya
IRR
Tidak Beraturan
Bentuk bidang tidak beraturan
2. Deskripsi Diskontinuitas, yang terdiri dari tipe diskontinuitas, orientasi
bidang diskontinuitas, panjang, spasi, bentuk, kekasaran, material pengisi dan ketebalan.
Untuk pedoman dalam bidang diskontinuitas sebagai berikut seperti pada Tabel 2.6-2.9 pada halaman 29-30 :
29
Tabel 2.6 Jenis-jenis ketidakselarasan Australian Standard, 2005 Jenis Ketidakselarasan
Kode Istilah
Pengertian B
Bedding parting
Kekar sejajar dengan perlapisan batuan
J
Joint
Kekar yang memotong perlapisan batuan
C
Cleat
Celah kekar yang tertutup material lain didalam batubara
F
Fault
Ketidakselarasan mayor yang memotong sepanjang perlapisan batuan dengan offset yang terlihat jelas atau
perpindahan sepanjang sebuah bidang. Sesar dapat bersih atau terdapat zona sempit material pengisi
S
Bedding shear
Zona sempit dari pergeseran parallel terhadap salah satu perlapisan sepanjang kontak antara dua lapisan
yang berdekatan atau seluruhnya dengan sebagian lapisan, biasanya lempung, sepanjang pergeseran yang
terjadi. Permukaan yang halus dan tegas muncul
Z
FaultShear zone
Zona lempengan yang terdapat banyak parallel atau sesar mendatar karena perpindahan. Seringkali terdiri
dari hancuran atau material yang telah bergerser.
Tabel 2.7 Bentuk ketidakselarasan Australian Standard, 2005
Bentuk Ketidakselarasan Kode
Istilah Pengertian
P
Datar Permukaan ketidakselarasan adalah bidang datar
C Kurva
Permukaan ketidakselarasan bebentuk melengkung, bisa cekung atau cembung. Bentuk lengkungan bisa
satu sumbu silinder atau dua sumbu bola
W
Bergelombang Permukaan ketidakselarasan bergelombang atau undulasi dan tersusun atas pengulangan bentuk
cekung-cembungdari bidang tengah ketidakselarasan
S Putus-putus
Permukaan ketidakselarasan tersusun atas bidang runcing
Tabel 2.8 Tingkat kekasaran Australian Standard, 2005 Kekasaran
Kode Pengertian Kode
Pengertian Kode
Pengertian 1
Putus-putus-kasar
4
Bergelombang- Kasar
7
Datar- kasar
2
Putus-putus-halus
5
Bergelombang- halus
8
Datar- halus
3
Putus-putus- runcing
6
Bergelombang- runcing
9
Datar- runcing
30
Tabel 2.9 Jenis material pengisi Australian Standard, 2005 Material Pengisi
Kode Pengertian Kode
Pengertian Kode
Pengertian A
Clayed sandsandy clay
O
Coal
T
Silt
B
Carbonaceous matter
P
Pyrite
X
Clean, no
infill atau
coating
C
Calcite
Q
Quartz
Y
Clay
G
Graphite
R
Resin amber
L
Limoniteiron staining
S
Sand
2.8 Mekanisme Keruntuhan 2.8.1 Konsep Keruntuhan