Proposal penelitian mengenai fill factor
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Faktor pengisian (fill factor) dan frekwensi pemuatan bak alat angkut adalah dua
parameter operasi pemuatan-pengakutan material hasil penambangan yang sangat
mempengaruhi efisiensi penambangan dan tingkat pencapaian target produksi
yang telah ditentukan. Faktor pengisian dapat mempengaruhi jumlah muatan bak
alat angkut dan frekwensi pemuatan dapat mempengaruhi waktu daur alat angkut.
Walaupun kedua parameter tersebut telah ditentukan pada waktu studi kelayakan
ataupun estimasi kebutuhan unit produksi namun terdapat berbagai variasi sifat
partikel hasil peledakan yang mungkin belum diketahui ataupun sulit dikontrol
(Riprap.,2011). Menurut Sedarta (2013), variasi ukuran partikel dapat
mempengaruhi nilai angle of repose (AoR; sudut diam partikel pada waktu berada
dalam sebuah timbunan) dan jumlah volume muatan mangkuk alat muat dan bak
alat angkut dipengaruhi oleh AoR (Komatsu, 2011).
Disamping adanya variasi sifat bulk material, bentuk sebaran material hasil
peledakan (pembongkaran) dan kecakapan operator didalam mengoperasikan
sebuah alat muat juga dapat mempengaruhi fill faktor. Apa lagi jika operasi
penambangan dilakukan selama 3 shift per hari.
Untuk mengetahui apakah faktor pengisian mangkuk dan frekwensi pemuatan bak
alat angkut tersebut masih sesuai dengan yang direncanakan berdasarkan catalog
pabrik pembuat alat, akan dilakukan pengamatan operasi pemuatan dan
pengangkutan dengan jumlah berat material tiap alat angkut yang dibongkar pada
hopper peremuk batu dijadikan sebagai pembanding. Nilai-nilai tersebut akan
diuji secara analisa varian.
Mengingat PT. Madina Madani Mining masih dalam tahap pengembangan dan
produksi, maka perusahaan ini dirasa sangat sesuai sebagai objek penelitiannya.
I-1
1.2 Rumusan masalah
Penelitian ini memiliki pertanyaan yaitu:
a.
Apakah volume muatan mangkuk alat muat bervariasi?
b.
Apakah pemuatan bak alat angkut diisi dengan frekwensi yang berbeda?
c.
Apakah variasi muatan mangkuk dan frekwensi pemuatan bak alat angkut
masih sama dengan yang direncakan?
d.
Pada saat kapan variasi tertinggi terjadi?
e.
Faktor-faktor apa saja yang mempegaruhi variasi pemuatan tersebut?
1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini yaitu:
1. Memahami bagaimana sebuah operasi penambangan direncanakan dan
dilakukan.
2. Memahami variasi sifat partikel untuk ditangani.
Sedangkan tujuannya adalah mengetahui nilai variasi faktor pengisian mangkuk
alat muat dan frekwensi pemuatan tiap bak alat angkut.
1.4 Batasan Masalah
1. Penelitian ini dilakukan di PT. Madina Madani Mining
2. Pada waktu proses pemuatan tidak terjadi variasi kerapatan material
1.5 Output
Sebuah laporan yang digunakan untuk memenuhi SKS yang sudah di
tetapkan kampus.
Suatu laporan yang bermanfaat bagi perusahaan karena merupakan suatu
informasi yang nyata bagi perusahaan.
I-2
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Unit Operasi Pertambangan
Operasi unit pertambangan merupakan langkah-langkah dasar yang digunakan
untuk menghasilkan mineral dari deposit, dan operasi tambahan yang digunakan
merupakan bagian pendukung. Siklus operasi produksi merupakan langkahlangkah yang berkontribusi langsung ke ekstraksi mineral operasi produksi.
Langkah-langkah tambahan yang mendukung siklus produksi disebut operasi
tambahan. Siklus produksi menggunakan unit operasi yang biasanya
dikelompokkan kedalam penghancuran batuan dan penanganan material.
Kerusakan umumnya terdiri dari penegeboran dan peledakan, dan penanganan
material meliputi pemuatan atau penggalian dan pengangkutan . Dengan
demikian, siklus produksi dasar terdiri dari satuan operasi ini;
Siklus produksi = pemboran + peledakan + pemuatan + pengangkutan.
Dalam pertambangan permukaan , produksi yang diperlukan disediakan oleh
berbagai kelompok peralatan, memiliki jenis dan kapasitas yang berbeda. Memilih
peralatan yang tepat merupakan salah satu faktor yang paling penting untuk
efisiensi sistem produksi. deposit bijih kelas rendah semakin di tambang karena
kehabisan deposit bijih bermutu tinggi. Juga, cadangan bijih yang ada di dekat
permukaan sebagian besar habis . Karena kenaikan biaya, yang disebabkan oleh
meningkatnya kedalaman pada tambang permukaan, kapasitas peralatan yang
lebih besar diperlukan.
Dalam jumlah besar material yang akan digali dan diangkut , terutama dalam
deposit bijih kelas rendah yang tersebar, diperlukan peralatan pertambangan besar
dan lebih berat. Dalam beberapa tahun terakhir, kombinasi sebuah excavator dan
truk hidrolik telah digunakan di tambang terbuka akibat perkembangan teknologi .
I-3
Ini merupakan peralatan berukuran mega, yang membutuhkan investasi besar .
Untuk alasan ini , memilih peralatan yang paling cocok adalah faktor yang paling
penting. Pemilihan peralatan yang salah menyebabkan rendahnya efisiensi
produksi dan meningkatkan biaya unit. Jadi, dalam memilih peralatan yang tepat
untuk pertambangan permukaan harus hati-hati dianalisis dan konfigurasi
peralatan yang optimal harus ditentukan (sumber; The Journal of The Southern
African Institute of Mining and Metallurgy,2009)
2.2 Alat Gali (Excavator) dan Alat Pengangkutan
2.2.1 Alat Gali (Excavator)
Yang termasuk didalam alat gali adalah backhoe, power shovel atau juga dikenal
sebagai front shovel, dragline dan clamshell. Backhoe dan power shovel juga
disebut alat penggali hidrolis karena bucket digerakkan secara hidrolis. Alat-alat
penggali ini mempunyai as diantara alat penggeraknya dan badan mesin sehingga
alat berat tersebut dapat melakukan gerakan memutar walaupun tidak ada gerakan
pada alat penggerak.
Pemilihan alat tergantung dari kemampuan alat tersebut pada suatu kondisi
lapangan tertentu. Perbedaan setiap alat gali adalah pada benda yang dipasang di
bagian depan, akan tetapi semua alat tersebut mempunyai kesamaan pada alat
penggerak yaitu roda ban atau crawler. Alat beroda crawler umumnya dipilih jika
alat tersebut akan digunakan pada permukaan kasar atau kurang padat. Selain itu
juga karena alat tersebut di dalam pengoperasiannya tidak perlu melakukan
banyak gerak.
2.2.1.1 Alat Penggali Hidrolis
Power shovel dan backhoe yang termasuk dalam alat penggali hidrolis memiliki
bucket yang dipasangkan didepannya. Yang dimaksud dengan alat penggali
hidrolis adalah alat yang bekerja karena adanya tekanan hidrolis pada mesin
didalam pengoperasiannya. Alat penggeraknya adalah traktor dengan roda ban
atau crawler. Backhoe bekerja dengan cara menggerakkan bucket kearah bawah
dan kemudian menariknya menuju badan alat. Sebaliknya, front shovel bekerja
I-4
dengan cara menggerakkan bucket ke arah atas dan menjauhi badan alat. Dengan
demikian dapat dikatakan bahwa backhoe menggali material yang berada dibawah
permukaan tempat alat tersebut berada, sedangkan front shovel menggali material
dipermukaan tempat alat tersebut berada.
2.2.2
Alat Pengangkutan
Fungsi dari alat pengangkutan adalah untuk mengangkut material seperti tanah,
pasir, batuan untuk proyek konstruksi. Pemilihan jenis alat pengangkutan
tergantung pada kondisi lapangan, volume material, waktu dan biaya.
2.2.2.1 Dump truck dan Tractor-Wagon
Dump truck dan Tractor-wagon yang dipakai didalam proyek konstruksi
umumnya digolongkan menjadi 5 yaitu sebagai berikut:
a. Rear-dump truck
b. Side-dump truck
c. Rear-dump tractor-wagon
d. Side-dump tractor-wagon
e. Bottom-dump tractor-wagon
2.2.2.2
Kapasitas Alat Pengangkutan
Kapasitas dari bak penampung truck dan tractor-wagon terdiri dari struck
capacity (kapasitas peres) dan heaped capacity (kapasitas munjung). Struck
capacity adalah kapasitas alat yang muatannya mencapai ketinggian dari bak
penampung. Jenis material yang lepas dengan daya lekat rendah seperti pasir dan
kerikil umumnya tidak bisa menggunung jadi pengangkutannya dalam kapasitas
peres. Sedangkan heaped capacity adalah kondisi muatan mencapai ketinggian
lebih dari ketinggian bak. Karena tanah liat mempunyai daya lekat antar butir
yang cukup besar maka kapasitas pengakutan tanah liat dapat mencapai kapasitas
munjung.
Besarnya kapasitas truck tergantung pada waktu yang dibutuhkan untuk memuat
material kedalam truck terhadap waktu angkut truck. Pada umunya besarnya
I-5
kapasitas truck yang dipilih adalah empat sampai lima kali kapasitas alat gali yang
memasukkan material kedalam truck. Akan tetapi penggunaan truck yang terlalu
besar sangat tidak ekonomis kecuali jika volume tanah yang akan diangkut sangat
besar. Kapasitas dan ukuran truck sangat bervariasi. Oleh karena itu, pemilihan
ukuran truck sangat penting karena truck besar atau kecil akan memberikan
beberapa keuntungan dan kerugian.
2.2.2.3
Produktivitas Alat Pengakutan
Produktivitas suatu alat selalu tergantung dari waktu siklus. Waktu siklus truck
terdiri dari waktu pemuatan, waktu pengangkutan, waktu pembongkaran muatan,
waktu perjalanan kembali, dan waktu antri. Faktor-faktor yang mempengaruhi
waktu-waktu tersebut adalah sebagai berikut:
1.
Waktu muat, tergantung pada:
Ukuran dan jenis alat pemuat,
Jenis dan kondisi material yang dimuat,
kapasitas alat angkut,
kemampuan operator alat pemuat dan alat angkut.
2.
Waktu berangkat atau pengangkutan tergantung pada:
Jarak tempuh alat angkut
Kondisi jalan yang dilalui (kelandaian, rolling resistance dan lain-lain)
3.
Waktu pembongkaran pemuatan tergantung pada:
Jenis dan kondisi material
Cara pembongkaran material
Jenis alat pengangkutan
4.
Waktu kembali juga dipengaruhi hal-hal yang sama seperti waktu
pengangkutan.
5.
Waktu antri tergantung pada:
I-6
Jenis alat pemuat
Posisi alat pemuat
Kemampuan alat pengangkut untuk berputar.
2.3 Sifat-Sifat dan Jenis Tanah
Menurut (Nurhakim, 2003) di alam material yang ditemukan umumnya tidak
homogen, tetapi merupakan material campuran. Material juga bervariasi dari jenis
material yang berpori sampai yang padat. Dengan keadaan yang bervariasi seperti
ini maka pada saat melakukan pemilihan alat berat yang akan dipakai otomatis
jenis material dilapangan merupakan hal yang perlu diperhatikan.
Material yang terdapat ditempat asalnya disebut material asli atau bank material.
Bila sebagian material dipindahkan maka volume material yang dipindahkan
tersebut akan menjadi lebih besar daripada volume material ditempat asalnya.
Material yang dipindahkan tersebut dikenal sebagai material lepas atau loose
material. Jika material lepas tersebut dipadatkan maka volume material akan
kembali menyusut, material ini disebut material padat atau compacted material.
Volume tanah asli atau material yang masih ditempat aslinya biasanya diberi
satuan bank cubic meters (bcm). Material yang dipindahkan atau mengalami
perubahan bentuk, seperti batuan yang diledakkan, umumnya dinamakan loose
material (tanah lepas). Volume dari material lepas diberi satuan loose cubic
meters (lcm). Sedangkan material yang telah dipadatkan atau disebut dengan
compacted material, volumenya diberi satuan compacted cubic meters (ccm).
Gambar 2.1 Perubahan kondisi tanah
I-7
Hubungan antara kondisi tanah asli dengan tanah lepas titentukan oleh faktor
pemuatan atau load factor (LF) dan persentase pengembangan atau swell
percentage (Sw). LF sangat bermanfaat dalam perhitungan volume material yang
diangkut dari suatu tempat misalnya quarry. Rumus yang dipakai adalah:
1
LF = 1+ Sw
Vb
LF = Vl
Keterangan :
Vl adalah Volume lepas (Lcm)
Vb adalah Volume asli (bcm)
Sw adalah persentase mengembang
LF adalah faktor pemuatan
Nilai persentase mengembang di dapat dengan menggunakan rumus:
Wb
Sw ¿ Wl −1 x 100
(
)
Keterangan:
Wb adalah berat jenis tanah dalam kondisi asli
Wl adalah berat jenis tanah dalam kondisi lepas
Sementara itu, hubungan antara kondisi tanah asli dengan tanah dipadatkan
ditentukan oleh faktor penyusutan atau shrinkage factor (SF) dan persentase
penyusutan atau shrinkage percentage (Sh) rumus yang menghubungkan kedua
kondisi tersebut adalah :
SF = 1 - Sh
I-8
Vc
SF == Vb
Dimana :
Vc = Volume padat (ccm)
Wb
Nilai Sh didapat Sh = 1− Wc x 100
(
)
Dimana : Wc = berat jenis tanah dalam kondisi padat.
Tabel 2.1 Sw dan LF untuk beberapa jenis tanah
Jenis tanah
Lempung kering
Lempung basah
Tanah kering
Tanah basah
Tanah dan kerikil
Kerikil Kering
Kerikil basah
Batu kapur
Batu hasil peledakan
Pasir kering
Pasir basah
Batuan sedimen
Persentase mengembang (%)
35
35
25
25
20
12
14
60
60
15
15
40
Faktor Pemuatan
0,74
0,74
0,8
0,8
0,83
0,89
0,88
0,63
0,63
0,87
0,87
0,71
(sumber: contruction Planning, Equipment and Methods, 1996)
2.4
Kriteria Pemilihan Alat
Untuk memilih hidrolik excavator dan truck, kriteria pemilihan peralatan harus
ditentukan. Kriteria ini dikumpulkan dalam 6 kategori yang berbeda, yaitu:
I-9
Gambar 2.2 Kriteria pemilihan alat
1.
Diggability
Diggability dapat didefenisikan sebagai kemudahan shovel menggali suatu satuan
batuan. Ada beberapa sistem klasifikasi untuk menilai Diggability, biasanya
menggunakan sejumlah parameter yang sama. parameter utama dari sistem
klasifikasi Diggability adalah : kuat tekan uniaksial, kecepatan seismik, derajat
pelapukan karakteristik dari rekahan dan ketebalan formasi. Sistem klasifikasi
diggability dikembangkan oleh beberapa peneliti secara singkat dijelaskan
dibawah ini.
(Franklin et al., 1971) mengembangkan sistem klasifikasi berdasarkan pada
metode grafik , dengan menggunakan kekuatan batuan , diskontinuitas jarak dan
kekuatan beban titik . Grafik dibagi menjadi empat wilayah dan daerah
didefinisikan sebagai menggali , merobek , peledakan untuk loosening dan
peledakan untuk breaking.
2.
Kriteria produksi
I-10
Produksi tahunan, jumlah cadangan, hari kerja per tahun dan jam kerja per hari,
stripping ratio dan jumlah tahunan overburden diberikan sebagai contoh kriteria
produksi. Jumlah overburden tahunan dihitung dari produksi tahunan dan
stripping ratio dari produksi biji yang dipelukan dan pembuangan limbah, umur
tambang dihitung dan hubungannya dengan umur operasi peralatan juga
ditentukan.
3.
Parameter-parameter tambang
Tinggi bench, lebar bench, kondisi cuaca, air bawah tanah, jarak angkut (limbah
dan mineral) kondisi tanah, faktor efisiensi kerja adalah beberapa contoh
parameter tambang.
4.
Faktor geologi dan geoteknik
Jenis formasi, densitas mineral, densitas limbah, ketebalan, kuat tekan uniaksial,
faktor pengembangan, modulus elastisitas kondisi peledakan dan rata-rata
distribusi ukuran setelah peledakan adalah contoh faktor geologi dan geoteknik.
5.
Kriteria peralatan
Kapasitas mangkuk, berat kendaraan, keuntungan, tinggi penggalian, tekanan
tanah kekuatan, kecepatan, faktor pengisian mangkuk, waktu siklus mangkuk,
omur operasi, truck struck, atau kapasitas tumpukan dll. Dapat diberikan sebagai
contoh kriteria peralatan.
6.
Biaya unit produksi
Analisis estimasi biaya excavator dipilih dan truck yang mereka pakai, memiliki
kapasitas dan angka yang berbeda, dilakukan untuk mencari biaya produksi
minimum untuk kombinasi truck dan hidralik excavator optimal. Biaya per unit
bahan bakar, minyak dan ban tenaga kerja harus di sediakan oleh pengguna untuk
analisis biaya (sumber; The Journal of The Southern African Institute of
Mining and Metallurgy,2009).
I-11
2.5
Perhitungan Untuk Pemilihan dari Shovel/Excavator
Secara praktis, pertimbangan untuk memilih ukuran yang baik dari sebuah shovel
atau mangkuk excavator merupakan peranan yang penting dan di dukung oleh 3
faktor, yaitu:
Faktor waktu
Faktor operasional
Faktor pengisian mangkuk
2.5.1
Faktor waktu
Merupakan persentase availability peralatan dalam satuan waktu, yang mana
dapat dikatakan shift atau jam. Jika peralatan tersedia 55 menit/jam dan 7 jam
dalam satu shift dari 8 jam, maka itu dianggap sebagai situasi yang
menguntungkan. Dibawah kondisi ketersediaan rata-rata 50 menit/jam adalah
umum tetapi dikatakan buruk apabila 40 menit/jam atau dibawahnya, kondisi ini
dianggap kurang baik, nilai faktor ini merupakan refleksi keseluruhan efisiensi
menajemen.
Faktor waktu (Tf) = menit efektif yang tersedia setiap jam/60
2.5.2
Faktor operasional
Ini adalah refleksi dari kondisi kerja yang meliputi tata letak, peralatan sesuai
yang dimaksudkan untuk loading (mucking), transportasi, penghancuran dll. Ini
juga memperhitungkan jasa dalam hal pencahayaan, ventilasi (kenyamanan),
panas, kelembaban atau faktor lain yang berpengaruh terhadap kinerja peralatan
termasuk efisiensi operator yang beroperasi itu. Untuk menerapkan koreksi,
pedoman yang biasa disebutkan dibawah ini.
Kondisi
Koreksi
Baik
80%
Sedang
70%
I-12
Buruk
2.5.3
60% dan dibawah 60%
Faktor pengisian Alat Muat (Bucket fill factor)
Faktor pengisian mangkuk alat muat adalah angka perbandingan antara volume
nyata atau kapasitas nyata mangkuk alat muat dengan volume atau kapasitas
teoritis bucket alat muat sesuai dengan spesifikasi alat muat yang digunakan.
Faktor pengisian ini dinyatakan dalam persen (%).
Berikut dibawah adalah panduan yang diusulkan oleh caterpillar. Untuk memilih
ukuran mangkuk dari tabel (yang disediakan oleh produsen, seperti tabel),
menggunakan nilai yang lebih tinggi (dari kisaran produksi diberikan dalam tabel)
jika fragmentasi yang diharapkan baik, nilai rendah sampai menjadi buruk dan
menggunakan nilai rata-rata (menjumlahkan nilai dan dibagi dengan 2). Faktor
yang harus dipertimbangkan dalam perhitungan.
Tabel 2.2 Bucket Fill factor (Caterpillar)
Material Lepas
Mixed Moist Agreggates
Agregat seragam sampai 3 mm (1/8")
3 mm - 9 mm (1/8" -3/8")
12 mm - 20 mm (1/2"-3/4")
24 mm (1") dan Lebih
Batuan Peledakan
Peledakan baik
Peledakan sedang
Peledakan buruk
Lainnya
Rock Dirt Mixtures
Moist Loam
Soil, Boulders, Roots
Cemented Materials
2.6
Fill Factor
95 - 100 %
95 - 100
90 - 95
85 - 90
85 - 90
80 - 95 %
75 - 90
60 - 75
100 -120 %
100 - 110
80 - 100
85 - 95
Faktor Efisiensi Kerja
Menurut Komatsu,2009 ada beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi kerja
pada kegiatan pemuatan dan pengangkutan diantaranya adalah:
I-13
1. Keterampilan Operator
Untuk mendapatkan produktivitas yang tinggi, keterampilan operator harus sesuai
dengan kinerja mesin. Sangat penting bahwa operator memiliki pengetahuan dan
keterampilan untuk memperoleh produktivitas yang tinggi dari mesin.
Oleh karena itu, operator harus diberikan pendidikan dan pelatihan tentang
pengoperasian mesin, operasi pekerjaan konstruksi dan keselamatan. Operator
harus membaca dan memahami petunjuk operator. Operator juga harus membaca
dan memahami petunjuk keselamatan asosiasi produsen yang berlaku di masingmasing wilayah (AEM di Amerika Serikat, CECE di Eropa, dll). Majikan harus
menilai keterampilan masing-masing operator dan menetapkan operator untuk
pekerjaan yang tepat. Operator harus diberikan instruksi kerja yang jelas.
2. Spesifikasi dan Pemilihan jenis mesin
Kontraktor harus memilih jenis, ukuran dan spesifikasi mesin yang dapat
memperoleh efisiensi kerja yang optimal. Kontraktor dapat menggunakan hasil
masa lalu dan pengalaman untuk memilih mesin yang paling tepat. Jika kontraktor
tidak pasti tentang pilihan mesin yang tepat, disarankan agar kontraktor
berkonsultasi dengan distributor Komatsu atau aplikasi insinyur Komatsu. mereka
memiliki informasi berlimpah dan pengalaman dan dapat memberikan bantuan
yang berharga dalam pemilihan mesin.
3. Pemilihan metode konstruksi
Untuk mencapai tujuan pekerjaan, kontraktor harus memilih metode konstruksi
atau proses yang tepat. Kontraktor dapat memilih metode yang optimal konstruksi
dan proses yang optimal dengan hasil aktual masa lalu atau pengalaman. Jika
kontraktor tidak pasti tentang seleksi, disarankan agar kontraktor berkonsultasi
dengan aplikasi insinyur Komatsu. Komatsu memiliki program yang disebut OFR
(Optimum Fleet Rekomendasi), whitch memberikan rekomendasi yang cocok
untuk metode optimal konstruksi dan proses.
I-14
4. Pilihan dan penggunaan lampiran dan bagian opsional
Perawatan harus diambil dalam pemilihan lampiran atau bagian opsional karena
mereka mempengaruhi efisiensi kerja dan keamanan. Lampiran Khas dan bagian
opsional ditunjukkan dalam buku ini. Komatsu memiliki tambahan lampiran dan
bagian opsional. Anda dapat berkonsultasi dengan distributor, salesman, atau
aplikasi Komatsu insinyur untuk rincian tambahan.
5. Penggunaan mesin aplikasi khusus
Komatsu akan mengevaluasi individu kerja aplikasi khusus yang tidak
ditampilkan dalam buku pedoman ini dan dapat membuat mesin aplikasi khusus
untuk memenuhi persyaratan kerja. Anda dapat berkonsultasi dengan
distributor, salesman, atau insinyur aplikasi Komatsu.
2.7
Waktu Siklus
Menurut (Susy Fatena Rostiyanti,2002) Siklus kerja dalam pemindahan material
merupakan suatu kegiatan yang dilakukan berulang. Pekerjaan utama di dalam
kegiatan tersebut adalah menggali, memuat, memindahkan, membongkar muatan,
dan kembali ke kegiatan awal. Semua kegiatan tersebut dapat dilakukan oleh satu
alat atau oleh beberapa alat.
Waktu yang diperlukan di dalam siklus kegiatan di atas disebut waktu siklus atau
cycle time (CT). Waktu siklus terdiri dari beberapa unsur. Pertama adalah waktu
muat atau loading time (LT). Waktu muat merupakan waktu yang dibutuhkan oleh
suatu alat untuk memuat material ke dalam alat angkut sesuai dengan kapasitas
alat angkut tersebut. Nilai LT dapat ditentukan walaupun tergantung dari jenis
tanah, ukuran unit pengangkut (blade, bowl, bucket, dst.), metode dalam pemuatan
dan efisiensi alat.
Unsur kedua adalah waktu angkut atau hauling time (HT). Waktu angkut
merupakan waktu yang diperlukan oleh suatu alat untuk bergerak dari tempat
pemuatan ke tempat pembongkaran. Waktu angkut tergantung dari jarak angkut,
I-15
kondisi jalan, tenaga alat, dan lain-lain. Pada saat alat kembali ke tempat
pemuatan maka waktu yang diperlukan untuk kembali disebut waktu kembali atau
return time (RT). Waktu kembali lebih singkat daripada waktu berangkat karena
kendaraan dalam keadaan kosong.
Waktu pembongkaran atau dumping time (DT) juga merupakan unsur penting dari
waktu siklus. Waktu ini tergantung dari jenis tanah, jenis alat, dan metode yang
dipakai. Waktu pembongkaran merupakan bagian yang terkecil dari waktu siklus.
Unsur terakhir adalah waktu tunggu atau spotting time (ST). Pada saat alat
kembali ke tempat pemuatan ada kalany a alat tersebut perlu antri dan menunggu
sampai alat diisi kembali. Saat mengantri dan menunggu ini yang disebut waktu
tunggu. Dengan demikian:
CT = LT + HT + DT + RT + ST
2.8
Produktivitas dan Durasi Pekerjaan
Menurut (Susy Fatena Rostiyanti.,2002) Dalam menentukan durasi suatu
pekerjaan, hal yang perlu diketahui adalah volume pekerjaan dan produktifitas alat
tersebut produktifitas alat sendiri bergantung pada kapasitas dan waktu edar alat.
Rumus dasar untuk mencari produktivitas alat adalah:
Produktivitas =
kapasitas
CT
Umumnya waktu siklus alat ditetapkan dalam menit sedangkan produktivitas alat
dihitung dalam produksi/jam. Jika faktor efisiensi alat dimasukkan maka rumus
diatas menjadi:
60
Produktivitas¿ kapasitas x CT x efisiensi
Pada umumnya dalam suatu pekerjaan terdapat lebih dari satu jenis alat yang
dipakai. Sebagai contoh pekerjaan penggalian dan pemindahan tanah. Umumnya
alat yang dipakai adalah excavator untuk menggali, loader untuk memindahkan
hasil galian ke dalam bak truck, dan truck digunakan untuk pemindah tanah.
Karena ketiga jenis contoh alat tersebut mempunyai produktivitas yang berbedaI-16
beda, maka perlu diperhitungkan jumlah masing-masing alat. Jumlah alat perlu
diperhitungkan untuk mempersingkat durasi pekerjaan. Salah satu cara
menghitung jumlah alat adalah sebagai berikut.
1. Tentukan alat mana yang mempunyai produktivitas terbesar.
2. Asumsikan alat dengan produktivitas terbesar berjumlah satu.
3. Hitung jumlah alat jenis lainnya dengan selalu berpatokan pada alat dengan
produktivitas terbesar.
4. Untuk menghitung jumlah alat-alat lainnya maka gunakan rumus:
Produktivitas terbesar
Jumlah alat1 = produktivitas alat 1
Setelah jumlah masing-masing alat diketahui maka selanjutnya perlu dihitung
durasi pekerjaan alat-alat tersebut. Salah satu caranya dengan menentukan berapa
produktivitas total alat setelah dikalikan jumlahnya. Kemudian dengan
menggunakan produktivitas total terkecil maka lama pekerjaan dapat dicari
dengan menggunakan rumus:
Volume pekerjaan
Durasi = Produktivitas terkecil
2.9
Match Factor
Untuk industri pertambangan, rasio faktor keserasian merupakan indikator penting
dengan beberapa tujuan; Selama fase pemilihan peralatan dapat digunakan untuk
menentukan ukuran armada yang sesuai sehingga produktivitas armada truck
cocok dengan armada loader, faktor keserasian dapat digunakan untuk
memperkirakan efisiensi relatif armada. Sejauh ini rasio ini telah dibatasi untuk
armada homogen, Namun armada heterogen yang umum ditambang dalam skala
besar. kami menyajikan beberapa ekstensi dengan rasio faktor keserasian untuk
memungkinkan pertimbangan armada heterogen. Hasil bab ini telah diterbitkan
dalam international journal of mining, reclamation and environment (Burt &
Caccetta,2007)
Rasio faktor keserasian merupakan indeks produktivitas penting dalam industri
pertambangan, Faktor keserasian hanyalah rasio tinkat waktu layanan kedatangan
I-17
truck untuk loader. Khususnya pada literatur konstruksi menggunakan faktor
keserasian untuk menentukan sebuah truck yang cocok.
(Smith et al.,2000) menyarankan menggunakan rumus match factor sebagai
sarana untuk menentukan ukuran peralatan yang sesuai. Namun, seorang ahli
harus memilih jenis terbaik dari peralatan sebelum menerapkan formula. Gambar
dibawah ini menunjukkan grafik match factor dimana menjelaskan match factor
merupakan rasio produktivitas loader terhadap produktivitas truck. Sebuah MF
rendah ( < 0,5 ) menunjukkan bahwa loader tidak bekerja untuk kapasitas truck,
sedangkan MF tinggi ( > 1 ) menunjukkan truk lebih kecil dari yang diperlukan.
Gambar 2.3 Match factor
I-18
3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan yaitu metode pendekatan deskriptif yang
bertujuan untuk mengetahui langsung kegiatan dilapangan.
3.2 Lokasi Penelitian
Kerja Praktek ini bertempat di PT.MADINA MADANI MINING.
3.3. Rencana Waktu Kerja Praktek
Rencana kerja praktek akan dilakukan selama kurang lebih satu bulan yaitu pada
bulan Agustus – September 2015.
Bulan
Agustus– September 2015
Minggu
II
III
IV
I
Persiapan/Orientasi
Pengambilan Data
Pengolahan Data
Laporan
3.4 Prosedur Pengambilan Data
1) Perencanaan Kegiatan
2) Spesifikasi Alat
3) Pengumpulan Data
I-19
No
Catatan
Cycle Time
Delay Time
waktu ayun kosong
waktu tumpah
Waktu ayun berisi
Waktu Gali
Mulai
Waktu Muat
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Total
Rata-rata
I-20
catatan
CycleTime
DelayTime
waktumanuver muat
waktukembali
waktutumpah
W
aktumanuver tumpah
waktuangkut
W
aktuMuat
Mulai
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Total
Rata-rata
Waktu angkut
I-21
4) Pengolahan Data
Perhitungan rata-rata Ct, Ht, Lt dan Wm
Perhitungan fill factor
5) Kesimpulan dan Saran
3.5 Diagram Alir Penelitian
Penelitian ini mempunyai kerangka utama yang dinamakan diagram alir,
berikut adalah diagram alir dari penelitian yang akan dilaksanakan.
I-22
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian
I-23
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Faktor pengisian (fill factor) dan frekwensi pemuatan bak alat angkut adalah dua
parameter operasi pemuatan-pengakutan material hasil penambangan yang sangat
mempengaruhi efisiensi penambangan dan tingkat pencapaian target produksi
yang telah ditentukan. Faktor pengisian dapat mempengaruhi jumlah muatan bak
alat angkut dan frekwensi pemuatan dapat mempengaruhi waktu daur alat angkut.
Walaupun kedua parameter tersebut telah ditentukan pada waktu studi kelayakan
ataupun estimasi kebutuhan unit produksi namun terdapat berbagai variasi sifat
partikel hasil peledakan yang mungkin belum diketahui ataupun sulit dikontrol
(Riprap.,2011). Menurut Sedarta (2013), variasi ukuran partikel dapat
mempengaruhi nilai angle of repose (AoR; sudut diam partikel pada waktu berada
dalam sebuah timbunan) dan jumlah volume muatan mangkuk alat muat dan bak
alat angkut dipengaruhi oleh AoR (Komatsu, 2011).
Disamping adanya variasi sifat bulk material, bentuk sebaran material hasil
peledakan (pembongkaran) dan kecakapan operator didalam mengoperasikan
sebuah alat muat juga dapat mempengaruhi fill faktor. Apa lagi jika operasi
penambangan dilakukan selama 3 shift per hari.
Untuk mengetahui apakah faktor pengisian mangkuk dan frekwensi pemuatan bak
alat angkut tersebut masih sesuai dengan yang direncanakan berdasarkan catalog
pabrik pembuat alat, akan dilakukan pengamatan operasi pemuatan dan
pengangkutan dengan jumlah berat material tiap alat angkut yang dibongkar pada
hopper peremuk batu dijadikan sebagai pembanding. Nilai-nilai tersebut akan
diuji secara analisa varian.
Mengingat PT. Madina Madani Mining masih dalam tahap pengembangan dan
produksi, maka perusahaan ini dirasa sangat sesuai sebagai objek penelitiannya.
I-1
1.2 Rumusan masalah
Penelitian ini memiliki pertanyaan yaitu:
a.
Apakah volume muatan mangkuk alat muat bervariasi?
b.
Apakah pemuatan bak alat angkut diisi dengan frekwensi yang berbeda?
c.
Apakah variasi muatan mangkuk dan frekwensi pemuatan bak alat angkut
masih sama dengan yang direncakan?
d.
Pada saat kapan variasi tertinggi terjadi?
e.
Faktor-faktor apa saja yang mempegaruhi variasi pemuatan tersebut?
1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini yaitu:
1. Memahami bagaimana sebuah operasi penambangan direncanakan dan
dilakukan.
2. Memahami variasi sifat partikel untuk ditangani.
Sedangkan tujuannya adalah mengetahui nilai variasi faktor pengisian mangkuk
alat muat dan frekwensi pemuatan tiap bak alat angkut.
1.4 Batasan Masalah
1. Penelitian ini dilakukan di PT. Madina Madani Mining
2. Pada waktu proses pemuatan tidak terjadi variasi kerapatan material
1.5 Output
Sebuah laporan yang digunakan untuk memenuhi SKS yang sudah di
tetapkan kampus.
Suatu laporan yang bermanfaat bagi perusahaan karena merupakan suatu
informasi yang nyata bagi perusahaan.
I-2
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Unit Operasi Pertambangan
Operasi unit pertambangan merupakan langkah-langkah dasar yang digunakan
untuk menghasilkan mineral dari deposit, dan operasi tambahan yang digunakan
merupakan bagian pendukung. Siklus operasi produksi merupakan langkahlangkah yang berkontribusi langsung ke ekstraksi mineral operasi produksi.
Langkah-langkah tambahan yang mendukung siklus produksi disebut operasi
tambahan. Siklus produksi menggunakan unit operasi yang biasanya
dikelompokkan kedalam penghancuran batuan dan penanganan material.
Kerusakan umumnya terdiri dari penegeboran dan peledakan, dan penanganan
material meliputi pemuatan atau penggalian dan pengangkutan . Dengan
demikian, siklus produksi dasar terdiri dari satuan operasi ini;
Siklus produksi = pemboran + peledakan + pemuatan + pengangkutan.
Dalam pertambangan permukaan , produksi yang diperlukan disediakan oleh
berbagai kelompok peralatan, memiliki jenis dan kapasitas yang berbeda. Memilih
peralatan yang tepat merupakan salah satu faktor yang paling penting untuk
efisiensi sistem produksi. deposit bijih kelas rendah semakin di tambang karena
kehabisan deposit bijih bermutu tinggi. Juga, cadangan bijih yang ada di dekat
permukaan sebagian besar habis . Karena kenaikan biaya, yang disebabkan oleh
meningkatnya kedalaman pada tambang permukaan, kapasitas peralatan yang
lebih besar diperlukan.
Dalam jumlah besar material yang akan digali dan diangkut , terutama dalam
deposit bijih kelas rendah yang tersebar, diperlukan peralatan pertambangan besar
dan lebih berat. Dalam beberapa tahun terakhir, kombinasi sebuah excavator dan
truk hidrolik telah digunakan di tambang terbuka akibat perkembangan teknologi .
I-3
Ini merupakan peralatan berukuran mega, yang membutuhkan investasi besar .
Untuk alasan ini , memilih peralatan yang paling cocok adalah faktor yang paling
penting. Pemilihan peralatan yang salah menyebabkan rendahnya efisiensi
produksi dan meningkatkan biaya unit. Jadi, dalam memilih peralatan yang tepat
untuk pertambangan permukaan harus hati-hati dianalisis dan konfigurasi
peralatan yang optimal harus ditentukan (sumber; The Journal of The Southern
African Institute of Mining and Metallurgy,2009)
2.2 Alat Gali (Excavator) dan Alat Pengangkutan
2.2.1 Alat Gali (Excavator)
Yang termasuk didalam alat gali adalah backhoe, power shovel atau juga dikenal
sebagai front shovel, dragline dan clamshell. Backhoe dan power shovel juga
disebut alat penggali hidrolis karena bucket digerakkan secara hidrolis. Alat-alat
penggali ini mempunyai as diantara alat penggeraknya dan badan mesin sehingga
alat berat tersebut dapat melakukan gerakan memutar walaupun tidak ada gerakan
pada alat penggerak.
Pemilihan alat tergantung dari kemampuan alat tersebut pada suatu kondisi
lapangan tertentu. Perbedaan setiap alat gali adalah pada benda yang dipasang di
bagian depan, akan tetapi semua alat tersebut mempunyai kesamaan pada alat
penggerak yaitu roda ban atau crawler. Alat beroda crawler umumnya dipilih jika
alat tersebut akan digunakan pada permukaan kasar atau kurang padat. Selain itu
juga karena alat tersebut di dalam pengoperasiannya tidak perlu melakukan
banyak gerak.
2.2.1.1 Alat Penggali Hidrolis
Power shovel dan backhoe yang termasuk dalam alat penggali hidrolis memiliki
bucket yang dipasangkan didepannya. Yang dimaksud dengan alat penggali
hidrolis adalah alat yang bekerja karena adanya tekanan hidrolis pada mesin
didalam pengoperasiannya. Alat penggeraknya adalah traktor dengan roda ban
atau crawler. Backhoe bekerja dengan cara menggerakkan bucket kearah bawah
dan kemudian menariknya menuju badan alat. Sebaliknya, front shovel bekerja
I-4
dengan cara menggerakkan bucket ke arah atas dan menjauhi badan alat. Dengan
demikian dapat dikatakan bahwa backhoe menggali material yang berada dibawah
permukaan tempat alat tersebut berada, sedangkan front shovel menggali material
dipermukaan tempat alat tersebut berada.
2.2.2
Alat Pengangkutan
Fungsi dari alat pengangkutan adalah untuk mengangkut material seperti tanah,
pasir, batuan untuk proyek konstruksi. Pemilihan jenis alat pengangkutan
tergantung pada kondisi lapangan, volume material, waktu dan biaya.
2.2.2.1 Dump truck dan Tractor-Wagon
Dump truck dan Tractor-wagon yang dipakai didalam proyek konstruksi
umumnya digolongkan menjadi 5 yaitu sebagai berikut:
a. Rear-dump truck
b. Side-dump truck
c. Rear-dump tractor-wagon
d. Side-dump tractor-wagon
e. Bottom-dump tractor-wagon
2.2.2.2
Kapasitas Alat Pengangkutan
Kapasitas dari bak penampung truck dan tractor-wagon terdiri dari struck
capacity (kapasitas peres) dan heaped capacity (kapasitas munjung). Struck
capacity adalah kapasitas alat yang muatannya mencapai ketinggian dari bak
penampung. Jenis material yang lepas dengan daya lekat rendah seperti pasir dan
kerikil umumnya tidak bisa menggunung jadi pengangkutannya dalam kapasitas
peres. Sedangkan heaped capacity adalah kondisi muatan mencapai ketinggian
lebih dari ketinggian bak. Karena tanah liat mempunyai daya lekat antar butir
yang cukup besar maka kapasitas pengakutan tanah liat dapat mencapai kapasitas
munjung.
Besarnya kapasitas truck tergantung pada waktu yang dibutuhkan untuk memuat
material kedalam truck terhadap waktu angkut truck. Pada umunya besarnya
I-5
kapasitas truck yang dipilih adalah empat sampai lima kali kapasitas alat gali yang
memasukkan material kedalam truck. Akan tetapi penggunaan truck yang terlalu
besar sangat tidak ekonomis kecuali jika volume tanah yang akan diangkut sangat
besar. Kapasitas dan ukuran truck sangat bervariasi. Oleh karena itu, pemilihan
ukuran truck sangat penting karena truck besar atau kecil akan memberikan
beberapa keuntungan dan kerugian.
2.2.2.3
Produktivitas Alat Pengakutan
Produktivitas suatu alat selalu tergantung dari waktu siklus. Waktu siklus truck
terdiri dari waktu pemuatan, waktu pengangkutan, waktu pembongkaran muatan,
waktu perjalanan kembali, dan waktu antri. Faktor-faktor yang mempengaruhi
waktu-waktu tersebut adalah sebagai berikut:
1.
Waktu muat, tergantung pada:
Ukuran dan jenis alat pemuat,
Jenis dan kondisi material yang dimuat,
kapasitas alat angkut,
kemampuan operator alat pemuat dan alat angkut.
2.
Waktu berangkat atau pengangkutan tergantung pada:
Jarak tempuh alat angkut
Kondisi jalan yang dilalui (kelandaian, rolling resistance dan lain-lain)
3.
Waktu pembongkaran pemuatan tergantung pada:
Jenis dan kondisi material
Cara pembongkaran material
Jenis alat pengangkutan
4.
Waktu kembali juga dipengaruhi hal-hal yang sama seperti waktu
pengangkutan.
5.
Waktu antri tergantung pada:
I-6
Jenis alat pemuat
Posisi alat pemuat
Kemampuan alat pengangkut untuk berputar.
2.3 Sifat-Sifat dan Jenis Tanah
Menurut (Nurhakim, 2003) di alam material yang ditemukan umumnya tidak
homogen, tetapi merupakan material campuran. Material juga bervariasi dari jenis
material yang berpori sampai yang padat. Dengan keadaan yang bervariasi seperti
ini maka pada saat melakukan pemilihan alat berat yang akan dipakai otomatis
jenis material dilapangan merupakan hal yang perlu diperhatikan.
Material yang terdapat ditempat asalnya disebut material asli atau bank material.
Bila sebagian material dipindahkan maka volume material yang dipindahkan
tersebut akan menjadi lebih besar daripada volume material ditempat asalnya.
Material yang dipindahkan tersebut dikenal sebagai material lepas atau loose
material. Jika material lepas tersebut dipadatkan maka volume material akan
kembali menyusut, material ini disebut material padat atau compacted material.
Volume tanah asli atau material yang masih ditempat aslinya biasanya diberi
satuan bank cubic meters (bcm). Material yang dipindahkan atau mengalami
perubahan bentuk, seperti batuan yang diledakkan, umumnya dinamakan loose
material (tanah lepas). Volume dari material lepas diberi satuan loose cubic
meters (lcm). Sedangkan material yang telah dipadatkan atau disebut dengan
compacted material, volumenya diberi satuan compacted cubic meters (ccm).
Gambar 2.1 Perubahan kondisi tanah
I-7
Hubungan antara kondisi tanah asli dengan tanah lepas titentukan oleh faktor
pemuatan atau load factor (LF) dan persentase pengembangan atau swell
percentage (Sw). LF sangat bermanfaat dalam perhitungan volume material yang
diangkut dari suatu tempat misalnya quarry. Rumus yang dipakai adalah:
1
LF = 1+ Sw
Vb
LF = Vl
Keterangan :
Vl adalah Volume lepas (Lcm)
Vb adalah Volume asli (bcm)
Sw adalah persentase mengembang
LF adalah faktor pemuatan
Nilai persentase mengembang di dapat dengan menggunakan rumus:
Wb
Sw ¿ Wl −1 x 100
(
)
Keterangan:
Wb adalah berat jenis tanah dalam kondisi asli
Wl adalah berat jenis tanah dalam kondisi lepas
Sementara itu, hubungan antara kondisi tanah asli dengan tanah dipadatkan
ditentukan oleh faktor penyusutan atau shrinkage factor (SF) dan persentase
penyusutan atau shrinkage percentage (Sh) rumus yang menghubungkan kedua
kondisi tersebut adalah :
SF = 1 - Sh
I-8
Vc
SF == Vb
Dimana :
Vc = Volume padat (ccm)
Wb
Nilai Sh didapat Sh = 1− Wc x 100
(
)
Dimana : Wc = berat jenis tanah dalam kondisi padat.
Tabel 2.1 Sw dan LF untuk beberapa jenis tanah
Jenis tanah
Lempung kering
Lempung basah
Tanah kering
Tanah basah
Tanah dan kerikil
Kerikil Kering
Kerikil basah
Batu kapur
Batu hasil peledakan
Pasir kering
Pasir basah
Batuan sedimen
Persentase mengembang (%)
35
35
25
25
20
12
14
60
60
15
15
40
Faktor Pemuatan
0,74
0,74
0,8
0,8
0,83
0,89
0,88
0,63
0,63
0,87
0,87
0,71
(sumber: contruction Planning, Equipment and Methods, 1996)
2.4
Kriteria Pemilihan Alat
Untuk memilih hidrolik excavator dan truck, kriteria pemilihan peralatan harus
ditentukan. Kriteria ini dikumpulkan dalam 6 kategori yang berbeda, yaitu:
I-9
Gambar 2.2 Kriteria pemilihan alat
1.
Diggability
Diggability dapat didefenisikan sebagai kemudahan shovel menggali suatu satuan
batuan. Ada beberapa sistem klasifikasi untuk menilai Diggability, biasanya
menggunakan sejumlah parameter yang sama. parameter utama dari sistem
klasifikasi Diggability adalah : kuat tekan uniaksial, kecepatan seismik, derajat
pelapukan karakteristik dari rekahan dan ketebalan formasi. Sistem klasifikasi
diggability dikembangkan oleh beberapa peneliti secara singkat dijelaskan
dibawah ini.
(Franklin et al., 1971) mengembangkan sistem klasifikasi berdasarkan pada
metode grafik , dengan menggunakan kekuatan batuan , diskontinuitas jarak dan
kekuatan beban titik . Grafik dibagi menjadi empat wilayah dan daerah
didefinisikan sebagai menggali , merobek , peledakan untuk loosening dan
peledakan untuk breaking.
2.
Kriteria produksi
I-10
Produksi tahunan, jumlah cadangan, hari kerja per tahun dan jam kerja per hari,
stripping ratio dan jumlah tahunan overburden diberikan sebagai contoh kriteria
produksi. Jumlah overburden tahunan dihitung dari produksi tahunan dan
stripping ratio dari produksi biji yang dipelukan dan pembuangan limbah, umur
tambang dihitung dan hubungannya dengan umur operasi peralatan juga
ditentukan.
3.
Parameter-parameter tambang
Tinggi bench, lebar bench, kondisi cuaca, air bawah tanah, jarak angkut (limbah
dan mineral) kondisi tanah, faktor efisiensi kerja adalah beberapa contoh
parameter tambang.
4.
Faktor geologi dan geoteknik
Jenis formasi, densitas mineral, densitas limbah, ketebalan, kuat tekan uniaksial,
faktor pengembangan, modulus elastisitas kondisi peledakan dan rata-rata
distribusi ukuran setelah peledakan adalah contoh faktor geologi dan geoteknik.
5.
Kriteria peralatan
Kapasitas mangkuk, berat kendaraan, keuntungan, tinggi penggalian, tekanan
tanah kekuatan, kecepatan, faktor pengisian mangkuk, waktu siklus mangkuk,
omur operasi, truck struck, atau kapasitas tumpukan dll. Dapat diberikan sebagai
contoh kriteria peralatan.
6.
Biaya unit produksi
Analisis estimasi biaya excavator dipilih dan truck yang mereka pakai, memiliki
kapasitas dan angka yang berbeda, dilakukan untuk mencari biaya produksi
minimum untuk kombinasi truck dan hidralik excavator optimal. Biaya per unit
bahan bakar, minyak dan ban tenaga kerja harus di sediakan oleh pengguna untuk
analisis biaya (sumber; The Journal of The Southern African Institute of
Mining and Metallurgy,2009).
I-11
2.5
Perhitungan Untuk Pemilihan dari Shovel/Excavator
Secara praktis, pertimbangan untuk memilih ukuran yang baik dari sebuah shovel
atau mangkuk excavator merupakan peranan yang penting dan di dukung oleh 3
faktor, yaitu:
Faktor waktu
Faktor operasional
Faktor pengisian mangkuk
2.5.1
Faktor waktu
Merupakan persentase availability peralatan dalam satuan waktu, yang mana
dapat dikatakan shift atau jam. Jika peralatan tersedia 55 menit/jam dan 7 jam
dalam satu shift dari 8 jam, maka itu dianggap sebagai situasi yang
menguntungkan. Dibawah kondisi ketersediaan rata-rata 50 menit/jam adalah
umum tetapi dikatakan buruk apabila 40 menit/jam atau dibawahnya, kondisi ini
dianggap kurang baik, nilai faktor ini merupakan refleksi keseluruhan efisiensi
menajemen.
Faktor waktu (Tf) = menit efektif yang tersedia setiap jam/60
2.5.2
Faktor operasional
Ini adalah refleksi dari kondisi kerja yang meliputi tata letak, peralatan sesuai
yang dimaksudkan untuk loading (mucking), transportasi, penghancuran dll. Ini
juga memperhitungkan jasa dalam hal pencahayaan, ventilasi (kenyamanan),
panas, kelembaban atau faktor lain yang berpengaruh terhadap kinerja peralatan
termasuk efisiensi operator yang beroperasi itu. Untuk menerapkan koreksi,
pedoman yang biasa disebutkan dibawah ini.
Kondisi
Koreksi
Baik
80%
Sedang
70%
I-12
Buruk
2.5.3
60% dan dibawah 60%
Faktor pengisian Alat Muat (Bucket fill factor)
Faktor pengisian mangkuk alat muat adalah angka perbandingan antara volume
nyata atau kapasitas nyata mangkuk alat muat dengan volume atau kapasitas
teoritis bucket alat muat sesuai dengan spesifikasi alat muat yang digunakan.
Faktor pengisian ini dinyatakan dalam persen (%).
Berikut dibawah adalah panduan yang diusulkan oleh caterpillar. Untuk memilih
ukuran mangkuk dari tabel (yang disediakan oleh produsen, seperti tabel),
menggunakan nilai yang lebih tinggi (dari kisaran produksi diberikan dalam tabel)
jika fragmentasi yang diharapkan baik, nilai rendah sampai menjadi buruk dan
menggunakan nilai rata-rata (menjumlahkan nilai dan dibagi dengan 2). Faktor
yang harus dipertimbangkan dalam perhitungan.
Tabel 2.2 Bucket Fill factor (Caterpillar)
Material Lepas
Mixed Moist Agreggates
Agregat seragam sampai 3 mm (1/8")
3 mm - 9 mm (1/8" -3/8")
12 mm - 20 mm (1/2"-3/4")
24 mm (1") dan Lebih
Batuan Peledakan
Peledakan baik
Peledakan sedang
Peledakan buruk
Lainnya
Rock Dirt Mixtures
Moist Loam
Soil, Boulders, Roots
Cemented Materials
2.6
Fill Factor
95 - 100 %
95 - 100
90 - 95
85 - 90
85 - 90
80 - 95 %
75 - 90
60 - 75
100 -120 %
100 - 110
80 - 100
85 - 95
Faktor Efisiensi Kerja
Menurut Komatsu,2009 ada beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi kerja
pada kegiatan pemuatan dan pengangkutan diantaranya adalah:
I-13
1. Keterampilan Operator
Untuk mendapatkan produktivitas yang tinggi, keterampilan operator harus sesuai
dengan kinerja mesin. Sangat penting bahwa operator memiliki pengetahuan dan
keterampilan untuk memperoleh produktivitas yang tinggi dari mesin.
Oleh karena itu, operator harus diberikan pendidikan dan pelatihan tentang
pengoperasian mesin, operasi pekerjaan konstruksi dan keselamatan. Operator
harus membaca dan memahami petunjuk operator. Operator juga harus membaca
dan memahami petunjuk keselamatan asosiasi produsen yang berlaku di masingmasing wilayah (AEM di Amerika Serikat, CECE di Eropa, dll). Majikan harus
menilai keterampilan masing-masing operator dan menetapkan operator untuk
pekerjaan yang tepat. Operator harus diberikan instruksi kerja yang jelas.
2. Spesifikasi dan Pemilihan jenis mesin
Kontraktor harus memilih jenis, ukuran dan spesifikasi mesin yang dapat
memperoleh efisiensi kerja yang optimal. Kontraktor dapat menggunakan hasil
masa lalu dan pengalaman untuk memilih mesin yang paling tepat. Jika kontraktor
tidak pasti tentang pilihan mesin yang tepat, disarankan agar kontraktor
berkonsultasi dengan distributor Komatsu atau aplikasi insinyur Komatsu. mereka
memiliki informasi berlimpah dan pengalaman dan dapat memberikan bantuan
yang berharga dalam pemilihan mesin.
3. Pemilihan metode konstruksi
Untuk mencapai tujuan pekerjaan, kontraktor harus memilih metode konstruksi
atau proses yang tepat. Kontraktor dapat memilih metode yang optimal konstruksi
dan proses yang optimal dengan hasil aktual masa lalu atau pengalaman. Jika
kontraktor tidak pasti tentang seleksi, disarankan agar kontraktor berkonsultasi
dengan aplikasi insinyur Komatsu. Komatsu memiliki program yang disebut OFR
(Optimum Fleet Rekomendasi), whitch memberikan rekomendasi yang cocok
untuk metode optimal konstruksi dan proses.
I-14
4. Pilihan dan penggunaan lampiran dan bagian opsional
Perawatan harus diambil dalam pemilihan lampiran atau bagian opsional karena
mereka mempengaruhi efisiensi kerja dan keamanan. Lampiran Khas dan bagian
opsional ditunjukkan dalam buku ini. Komatsu memiliki tambahan lampiran dan
bagian opsional. Anda dapat berkonsultasi dengan distributor, salesman, atau
aplikasi Komatsu insinyur untuk rincian tambahan.
5. Penggunaan mesin aplikasi khusus
Komatsu akan mengevaluasi individu kerja aplikasi khusus yang tidak
ditampilkan dalam buku pedoman ini dan dapat membuat mesin aplikasi khusus
untuk memenuhi persyaratan kerja. Anda dapat berkonsultasi dengan
distributor, salesman, atau insinyur aplikasi Komatsu.
2.7
Waktu Siklus
Menurut (Susy Fatena Rostiyanti,2002) Siklus kerja dalam pemindahan material
merupakan suatu kegiatan yang dilakukan berulang. Pekerjaan utama di dalam
kegiatan tersebut adalah menggali, memuat, memindahkan, membongkar muatan,
dan kembali ke kegiatan awal. Semua kegiatan tersebut dapat dilakukan oleh satu
alat atau oleh beberapa alat.
Waktu yang diperlukan di dalam siklus kegiatan di atas disebut waktu siklus atau
cycle time (CT). Waktu siklus terdiri dari beberapa unsur. Pertama adalah waktu
muat atau loading time (LT). Waktu muat merupakan waktu yang dibutuhkan oleh
suatu alat untuk memuat material ke dalam alat angkut sesuai dengan kapasitas
alat angkut tersebut. Nilai LT dapat ditentukan walaupun tergantung dari jenis
tanah, ukuran unit pengangkut (blade, bowl, bucket, dst.), metode dalam pemuatan
dan efisiensi alat.
Unsur kedua adalah waktu angkut atau hauling time (HT). Waktu angkut
merupakan waktu yang diperlukan oleh suatu alat untuk bergerak dari tempat
pemuatan ke tempat pembongkaran. Waktu angkut tergantung dari jarak angkut,
I-15
kondisi jalan, tenaga alat, dan lain-lain. Pada saat alat kembali ke tempat
pemuatan maka waktu yang diperlukan untuk kembali disebut waktu kembali atau
return time (RT). Waktu kembali lebih singkat daripada waktu berangkat karena
kendaraan dalam keadaan kosong.
Waktu pembongkaran atau dumping time (DT) juga merupakan unsur penting dari
waktu siklus. Waktu ini tergantung dari jenis tanah, jenis alat, dan metode yang
dipakai. Waktu pembongkaran merupakan bagian yang terkecil dari waktu siklus.
Unsur terakhir adalah waktu tunggu atau spotting time (ST). Pada saat alat
kembali ke tempat pemuatan ada kalany a alat tersebut perlu antri dan menunggu
sampai alat diisi kembali. Saat mengantri dan menunggu ini yang disebut waktu
tunggu. Dengan demikian:
CT = LT + HT + DT + RT + ST
2.8
Produktivitas dan Durasi Pekerjaan
Menurut (Susy Fatena Rostiyanti.,2002) Dalam menentukan durasi suatu
pekerjaan, hal yang perlu diketahui adalah volume pekerjaan dan produktifitas alat
tersebut produktifitas alat sendiri bergantung pada kapasitas dan waktu edar alat.
Rumus dasar untuk mencari produktivitas alat adalah:
Produktivitas =
kapasitas
CT
Umumnya waktu siklus alat ditetapkan dalam menit sedangkan produktivitas alat
dihitung dalam produksi/jam. Jika faktor efisiensi alat dimasukkan maka rumus
diatas menjadi:
60
Produktivitas¿ kapasitas x CT x efisiensi
Pada umumnya dalam suatu pekerjaan terdapat lebih dari satu jenis alat yang
dipakai. Sebagai contoh pekerjaan penggalian dan pemindahan tanah. Umumnya
alat yang dipakai adalah excavator untuk menggali, loader untuk memindahkan
hasil galian ke dalam bak truck, dan truck digunakan untuk pemindah tanah.
Karena ketiga jenis contoh alat tersebut mempunyai produktivitas yang berbedaI-16
beda, maka perlu diperhitungkan jumlah masing-masing alat. Jumlah alat perlu
diperhitungkan untuk mempersingkat durasi pekerjaan. Salah satu cara
menghitung jumlah alat adalah sebagai berikut.
1. Tentukan alat mana yang mempunyai produktivitas terbesar.
2. Asumsikan alat dengan produktivitas terbesar berjumlah satu.
3. Hitung jumlah alat jenis lainnya dengan selalu berpatokan pada alat dengan
produktivitas terbesar.
4. Untuk menghitung jumlah alat-alat lainnya maka gunakan rumus:
Produktivitas terbesar
Jumlah alat1 = produktivitas alat 1
Setelah jumlah masing-masing alat diketahui maka selanjutnya perlu dihitung
durasi pekerjaan alat-alat tersebut. Salah satu caranya dengan menentukan berapa
produktivitas total alat setelah dikalikan jumlahnya. Kemudian dengan
menggunakan produktivitas total terkecil maka lama pekerjaan dapat dicari
dengan menggunakan rumus:
Volume pekerjaan
Durasi = Produktivitas terkecil
2.9
Match Factor
Untuk industri pertambangan, rasio faktor keserasian merupakan indikator penting
dengan beberapa tujuan; Selama fase pemilihan peralatan dapat digunakan untuk
menentukan ukuran armada yang sesuai sehingga produktivitas armada truck
cocok dengan armada loader, faktor keserasian dapat digunakan untuk
memperkirakan efisiensi relatif armada. Sejauh ini rasio ini telah dibatasi untuk
armada homogen, Namun armada heterogen yang umum ditambang dalam skala
besar. kami menyajikan beberapa ekstensi dengan rasio faktor keserasian untuk
memungkinkan pertimbangan armada heterogen. Hasil bab ini telah diterbitkan
dalam international journal of mining, reclamation and environment (Burt &
Caccetta,2007)
Rasio faktor keserasian merupakan indeks produktivitas penting dalam industri
pertambangan, Faktor keserasian hanyalah rasio tinkat waktu layanan kedatangan
I-17
truck untuk loader. Khususnya pada literatur konstruksi menggunakan faktor
keserasian untuk menentukan sebuah truck yang cocok.
(Smith et al.,2000) menyarankan menggunakan rumus match factor sebagai
sarana untuk menentukan ukuran peralatan yang sesuai. Namun, seorang ahli
harus memilih jenis terbaik dari peralatan sebelum menerapkan formula. Gambar
dibawah ini menunjukkan grafik match factor dimana menjelaskan match factor
merupakan rasio produktivitas loader terhadap produktivitas truck. Sebuah MF
rendah ( < 0,5 ) menunjukkan bahwa loader tidak bekerja untuk kapasitas truck,
sedangkan MF tinggi ( > 1 ) menunjukkan truk lebih kecil dari yang diperlukan.
Gambar 2.3 Match factor
I-18
3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan yaitu metode pendekatan deskriptif yang
bertujuan untuk mengetahui langsung kegiatan dilapangan.
3.2 Lokasi Penelitian
Kerja Praktek ini bertempat di PT.MADINA MADANI MINING.
3.3. Rencana Waktu Kerja Praktek
Rencana kerja praktek akan dilakukan selama kurang lebih satu bulan yaitu pada
bulan Agustus – September 2015.
Bulan
Agustus– September 2015
Minggu
II
III
IV
I
Persiapan/Orientasi
Pengambilan Data
Pengolahan Data
Laporan
3.4 Prosedur Pengambilan Data
1) Perencanaan Kegiatan
2) Spesifikasi Alat
3) Pengumpulan Data
I-19
No
Catatan
Cycle Time
Delay Time
waktu ayun kosong
waktu tumpah
Waktu ayun berisi
Waktu Gali
Mulai
Waktu Muat
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Total
Rata-rata
I-20
catatan
CycleTime
DelayTime
waktumanuver muat
waktukembali
waktutumpah
W
aktumanuver tumpah
waktuangkut
W
aktuMuat
Mulai
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Total
Rata-rata
Waktu angkut
I-21
4) Pengolahan Data
Perhitungan rata-rata Ct, Ht, Lt dan Wm
Perhitungan fill factor
5) Kesimpulan dan Saran
3.5 Diagram Alir Penelitian
Penelitian ini mempunyai kerangka utama yang dinamakan diagram alir,
berikut adalah diagram alir dari penelitian yang akan dilaksanakan.
I-22
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian
I-23