Nicholas Bastian 21100113130068 2017 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Kestabilan lereng tambang terbuka pada industri pertambangan merupakan
salah satu isu penting saat ini mengingat sebagian besar perusahaan tambang
terbuka di Indonesia meningkatkan produksinya. Akibatnya perusahaan tambang
tersebut melakukan pelebaran dan pendalaman penggalian. Semakin lebar dan
dalam tambang terbuka, maka tentunya akan semakin besar risiko yang muncul,
atau
semakin
meningkatkan
ketidakpastian
pada
faktor-faktor
yang
mempengaruhi kestabilan lereng tambang terbuka. Adapun faktor-faktor yang
menyebabkan terjadinya risiko kelongsoran lereng mencakup sifat fisik dan
mekanik batuan, kondisi air tanah, karakterisasi massa batuan, serta struktur yang
ada pada batuan (Ahmad dkk, 2012).
Ilmu geoteknik sangat penting dalam dunia pertambangan karena aktivitas
penambangan
terbuka
mineral
dan
batubara
akan
selalu
menghadapi
permasalahan kestabilan lereng. Lereng-lereng yang ada harus dianalisis
kestabilannya, baik pada tahap perancangan, tahap penambangan, maupun tahap
pasca tambang, untuk mencegah bahaya longsor di waktu-waktu yang akan
datang (Arif, 2016).
Kestabilan lereng dipengaruhi oleh faktor geometri lereng, karakteristik fisik
dan mekanik pembentuk lereng, air (hidrologi dan hidrogeologi), struktur bidang
lemah batuan (lokasi, arah, frekuensi dan karakteristik mekanik), tegangan
alamiah dalam massa batuan, konsentrasi tegangan lokal, getaran (alamiah:
gempa; dan perbuatan manusia: efek peledakan, efek lalu lalang alat-alat berat),
iklim, hasil perbuatan pekerja tambang, serta pengaruh termik (Moshab, 1997).
Desain lereng tambang memerlukan analisis mengenai kestabilan lereng meliputi
aspek geologi dan geoteknik (Wyllie dan Mah, 2004).
PT. Bukit Makmur Mandiri Utama (BUMA) merupakan salah satu perusahaan
kontraktor tambang batubara yang melakukan proses produksi dengan tambang
terbuka (open pit). Desain lereng tambang merupakan hal yang sangat penting
1
2
dalam menunjang kegiatan produksi, oleh karena itu sangat perlu dilakukan kajian
geoteknik khususnya analisis kestabilan lereng dari desain lereng yang ada.
Kajian ini menggunakan pengambilan data dengan metode window mapping pada
setiap jenjang lereng highwall dan lowwall mengetahui deskripsi geoteknik dan
nilai Geological Strength Index (GSI) dari setiap massa batuan. Metode dalam
analisis faktor keamanan lereng menggunakan metode komputasi yaitu metode
Bishop. Dengan adanya analisis kestabilan lereng, diharapkan memberikan
rekomendasi dalam pembuatan desain lereng akhir umur tambang yang tepat
untuk menunjang proses produksi tambang batubara tersebut.
I.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini ditujukan untuk mencapai hal – hal sebagai berikut.
1. Melakukan pemetaan geoteknik guna mengetahui massa batuan penyusun
lereng highwall dan lowwall pit Pelangi PT. BUMA site Sungai Danau
Jaya (SDJ).
2. Mengetahui nilai Geological Strength Index (GSI) massa batuan penyusun
lereng pit Pelangi PT. BUMA site SDJ berdasarkan aspek pemetaan
geoteknik.
3. Mengetahui nilai faktor keamanan lereng aktual pada lereng highwall dan
lowwall pit Pelangi PT. BUMA site SDJ.
4. Menganalisis nilai faktor keamanan lereng desain akhir umur tambang pit
Pelangi PT. BUMA site SDJ.
5. Melakukan simulasi desain akhir umur tambang apabila faktor keamanan
desain yang ada tidak aman.
I.3 Batasan Masalah
Pembatasan masalah pada penelitian ini sebagai berikut :
1. Lokasi penelitian dilakukan di lereng highwall dan lowwall pit Pelangi
PT. BUMA site SDJ.
2. Pengambilan data geoteknik massa batuan dilakukan dengan window
mapping.
3
3. Nilai kohesi dan sudut geser dalam didapatkan dari analisis software
Roclab.
4. Analisis kestabilan lereng dilakukan dengan menggunakan metode
Bishop.
5. Kriteria keruntuhan yang digunakan dalam analisis kestabilan lereng
adalah kriteria Mohr-Coulomb.
6. Nilai koefisien tekanan pori (Ru) 0,2 dan seismic load (percepatan
kegempaan) 0,03g.
7. Nilai faktor keamanan yang dianggap aman apabila FK > 1,25.
8. Simulasi dilakukan dengan variasi overall slope 270 dan 260 serta variasi
ketinggian lereng 80 m.
I.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah diharapkan dapat terjawab dengan adanya penelitian ini
yaitu:
1. Berdasarkan pemetaan geoteknik yang telah dilakukan, apakah nilai faktor
keamanan lereng sesuai dengan kondisi lereng aktual ?
2. Berdasarkan parameter masukan nilai properti material pada kondisi aktual
dan estimasi nilai GSI yang dibuat, apakah nilai faktor keamanan lereng
desain akhir umur tambang sudah aman ?
I.5 Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian berada di daerah Desa Karangindah, Kecamatan Angsana,
Kabupaten Tanah Bumbu, Kalimantan Selatan yang berada di PT. BUMA site
SDJ terutama pada lereng highwall dan lowwall pit Pelangi yang termasuk
wilayah pertambangan milik PT. Sungai Danau Jaya (SDJ) dengan kontraktor
tambang PT. Bukit Makmur Mandiri Utama (BUMA) yang ditunjukkan pada
Gambar 1.1. Untuk menuju lokasi penelitian dapat menggunakan transportasi
pesawat dari Semarang melalui Bandara Ahmad Yani menuju Bandara Syamsudin
Noor, Banjarbaru yang ditempuh selama 1 jam. Selanjutnya untuk menuju lokasi
4
penelitian dapat menggunakan jalur darat dengan menggunakan kendaraan
perusahaan yang ditempuh selama 3 jam.
Waktu kegiatan penelitian dilakukan selama kurang lebih dua bulan lamanya.
Seminggu pertama melakukan kegiatan orientasi atau pengenalan perusahaan,
studi literatur, pengumpulan data sekunder, dan persiapan lapangan. Selama tiga
minggu digunakan untuk pengambilan data pemetaan geoteknik pada lereng
highwall dan lowwall pit Pelangi. Bulan berikutnya digunakan untuk pengolahan,
analisis, dan pembuatan laporan (Tabel 1.1).
Gambar 1.1 Peta Lokasi PT BUMA Site SDJ
Tabel 1.1 Jadwal Kegiatan Penelitian
KEGIATAN
Minggu Ke Tahap Persiapan
Tahap Pengambilan Data
Tahap Pengolahan Data
Penyusunan Laporan
Mar-17
I
II
III
Apr-17
IV
I
II
III
IV
5
I.6 Sistematika Penulisan
Laporan penelitian Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika sebagai
berikut.
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah,
rumusan masalah, lokasi dan waktu penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab II berisi tentang dasar-dasar teori yang digunakan selama penelitian.
Bab ini memuat informasi tentang teori pendukung penelitian dalam
analisis kestabilan lereng.
BAB III METODOLOGI
Bab III berisi tentang metode-metode yang digunakan selama analisis
meliputi metode dalam penelitian, tahapan penelitian, alat dan bahan yang
digunakan selama penelitian, sumber data, dan diagram alir.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab IV berisi kondisi aktual lereng highwall dan lowwall pit Pelangi, hasil
pemetaan geoteknik massa batuan pada lereng highwall dan lowwall pit
Pelangi, nilai properti material hasil pemetaan geoteknik, nilai faktor
keamanan lereng aktual dan nilai faktor keamanan lereng desain akhir
umur tambang pit Pelangi serta rekomendasi revisi desain lereng akhir
umur tambang pit Pelangi.
BAB V PENUTUP
Bab V berisi kesimpulan dan saran atas penelitian yang telah dilakukan.
Kesimpulan merupakan jawaban dari setiap tujuan yang hendak dilakukan,
saran berisi rekomendasi atas masalah kestabilan lereng desain akhir umur
tambang.
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Kestabilan lereng tambang terbuka pada industri pertambangan merupakan
salah satu isu penting saat ini mengingat sebagian besar perusahaan tambang
terbuka di Indonesia meningkatkan produksinya. Akibatnya perusahaan tambang
tersebut melakukan pelebaran dan pendalaman penggalian. Semakin lebar dan
dalam tambang terbuka, maka tentunya akan semakin besar risiko yang muncul,
atau
semakin
meningkatkan
ketidakpastian
pada
faktor-faktor
yang
mempengaruhi kestabilan lereng tambang terbuka. Adapun faktor-faktor yang
menyebabkan terjadinya risiko kelongsoran lereng mencakup sifat fisik dan
mekanik batuan, kondisi air tanah, karakterisasi massa batuan, serta struktur yang
ada pada batuan (Ahmad dkk, 2012).
Ilmu geoteknik sangat penting dalam dunia pertambangan karena aktivitas
penambangan
terbuka
mineral
dan
batubara
akan
selalu
menghadapi
permasalahan kestabilan lereng. Lereng-lereng yang ada harus dianalisis
kestabilannya, baik pada tahap perancangan, tahap penambangan, maupun tahap
pasca tambang, untuk mencegah bahaya longsor di waktu-waktu yang akan
datang (Arif, 2016).
Kestabilan lereng dipengaruhi oleh faktor geometri lereng, karakteristik fisik
dan mekanik pembentuk lereng, air (hidrologi dan hidrogeologi), struktur bidang
lemah batuan (lokasi, arah, frekuensi dan karakteristik mekanik), tegangan
alamiah dalam massa batuan, konsentrasi tegangan lokal, getaran (alamiah:
gempa; dan perbuatan manusia: efek peledakan, efek lalu lalang alat-alat berat),
iklim, hasil perbuatan pekerja tambang, serta pengaruh termik (Moshab, 1997).
Desain lereng tambang memerlukan analisis mengenai kestabilan lereng meliputi
aspek geologi dan geoteknik (Wyllie dan Mah, 2004).
PT. Bukit Makmur Mandiri Utama (BUMA) merupakan salah satu perusahaan
kontraktor tambang batubara yang melakukan proses produksi dengan tambang
terbuka (open pit). Desain lereng tambang merupakan hal yang sangat penting
1
2
dalam menunjang kegiatan produksi, oleh karena itu sangat perlu dilakukan kajian
geoteknik khususnya analisis kestabilan lereng dari desain lereng yang ada.
Kajian ini menggunakan pengambilan data dengan metode window mapping pada
setiap jenjang lereng highwall dan lowwall mengetahui deskripsi geoteknik dan
nilai Geological Strength Index (GSI) dari setiap massa batuan. Metode dalam
analisis faktor keamanan lereng menggunakan metode komputasi yaitu metode
Bishop. Dengan adanya analisis kestabilan lereng, diharapkan memberikan
rekomendasi dalam pembuatan desain lereng akhir umur tambang yang tepat
untuk menunjang proses produksi tambang batubara tersebut.
I.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini ditujukan untuk mencapai hal – hal sebagai berikut.
1. Melakukan pemetaan geoteknik guna mengetahui massa batuan penyusun
lereng highwall dan lowwall pit Pelangi PT. BUMA site Sungai Danau
Jaya (SDJ).
2. Mengetahui nilai Geological Strength Index (GSI) massa batuan penyusun
lereng pit Pelangi PT. BUMA site SDJ berdasarkan aspek pemetaan
geoteknik.
3. Mengetahui nilai faktor keamanan lereng aktual pada lereng highwall dan
lowwall pit Pelangi PT. BUMA site SDJ.
4. Menganalisis nilai faktor keamanan lereng desain akhir umur tambang pit
Pelangi PT. BUMA site SDJ.
5. Melakukan simulasi desain akhir umur tambang apabila faktor keamanan
desain yang ada tidak aman.
I.3 Batasan Masalah
Pembatasan masalah pada penelitian ini sebagai berikut :
1. Lokasi penelitian dilakukan di lereng highwall dan lowwall pit Pelangi
PT. BUMA site SDJ.
2. Pengambilan data geoteknik massa batuan dilakukan dengan window
mapping.
3
3. Nilai kohesi dan sudut geser dalam didapatkan dari analisis software
Roclab.
4. Analisis kestabilan lereng dilakukan dengan menggunakan metode
Bishop.
5. Kriteria keruntuhan yang digunakan dalam analisis kestabilan lereng
adalah kriteria Mohr-Coulomb.
6. Nilai koefisien tekanan pori (Ru) 0,2 dan seismic load (percepatan
kegempaan) 0,03g.
7. Nilai faktor keamanan yang dianggap aman apabila FK > 1,25.
8. Simulasi dilakukan dengan variasi overall slope 270 dan 260 serta variasi
ketinggian lereng 80 m.
I.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah diharapkan dapat terjawab dengan adanya penelitian ini
yaitu:
1. Berdasarkan pemetaan geoteknik yang telah dilakukan, apakah nilai faktor
keamanan lereng sesuai dengan kondisi lereng aktual ?
2. Berdasarkan parameter masukan nilai properti material pada kondisi aktual
dan estimasi nilai GSI yang dibuat, apakah nilai faktor keamanan lereng
desain akhir umur tambang sudah aman ?
I.5 Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian berada di daerah Desa Karangindah, Kecamatan Angsana,
Kabupaten Tanah Bumbu, Kalimantan Selatan yang berada di PT. BUMA site
SDJ terutama pada lereng highwall dan lowwall pit Pelangi yang termasuk
wilayah pertambangan milik PT. Sungai Danau Jaya (SDJ) dengan kontraktor
tambang PT. Bukit Makmur Mandiri Utama (BUMA) yang ditunjukkan pada
Gambar 1.1. Untuk menuju lokasi penelitian dapat menggunakan transportasi
pesawat dari Semarang melalui Bandara Ahmad Yani menuju Bandara Syamsudin
Noor, Banjarbaru yang ditempuh selama 1 jam. Selanjutnya untuk menuju lokasi
4
penelitian dapat menggunakan jalur darat dengan menggunakan kendaraan
perusahaan yang ditempuh selama 3 jam.
Waktu kegiatan penelitian dilakukan selama kurang lebih dua bulan lamanya.
Seminggu pertama melakukan kegiatan orientasi atau pengenalan perusahaan,
studi literatur, pengumpulan data sekunder, dan persiapan lapangan. Selama tiga
minggu digunakan untuk pengambilan data pemetaan geoteknik pada lereng
highwall dan lowwall pit Pelangi. Bulan berikutnya digunakan untuk pengolahan,
analisis, dan pembuatan laporan (Tabel 1.1).
Gambar 1.1 Peta Lokasi PT BUMA Site SDJ
Tabel 1.1 Jadwal Kegiatan Penelitian
KEGIATAN
Minggu Ke Tahap Persiapan
Tahap Pengambilan Data
Tahap Pengolahan Data
Penyusunan Laporan
Mar-17
I
II
III
Apr-17
IV
I
II
III
IV
5
I.6 Sistematika Penulisan
Laporan penelitian Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika sebagai
berikut.
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah,
rumusan masalah, lokasi dan waktu penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab II berisi tentang dasar-dasar teori yang digunakan selama penelitian.
Bab ini memuat informasi tentang teori pendukung penelitian dalam
analisis kestabilan lereng.
BAB III METODOLOGI
Bab III berisi tentang metode-metode yang digunakan selama analisis
meliputi metode dalam penelitian, tahapan penelitian, alat dan bahan yang
digunakan selama penelitian, sumber data, dan diagram alir.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab IV berisi kondisi aktual lereng highwall dan lowwall pit Pelangi, hasil
pemetaan geoteknik massa batuan pada lereng highwall dan lowwall pit
Pelangi, nilai properti material hasil pemetaan geoteknik, nilai faktor
keamanan lereng aktual dan nilai faktor keamanan lereng desain akhir
umur tambang pit Pelangi serta rekomendasi revisi desain lereng akhir
umur tambang pit Pelangi.
BAB V PENUTUP
Bab V berisi kesimpulan dan saran atas penelitian yang telah dilakukan.
Kesimpulan merupakan jawaban dari setiap tujuan yang hendak dilakukan,
saran berisi rekomendasi atas masalah kestabilan lereng desain akhir umur
tambang.