Analisis Kinerja Pompa Truflo Pada
Sistem Penirisan Tambang Bawah Tanah Di Blok Cibitung PT. Cibaliung Sumber Daya, Kecamatan Cimanggu,
Kabupaten Pandeglang, Provinsi Banten
Muhammad Amiruddin Nurullah
Sari. PT Cibaliung Sumber Daya
merupakan salah satu perusahaan tambang emas yang menerapkan metode tambang
bawah tanah (Underground Mining) dengan
sistem penambangan cut and fill. Berdasarkan
RKAP tahun 2015 bahwa pada bulan Desember 2015 kegiatan penambangan
direncanakan akan mencapai X-Cut 9A di blok Cibitung yang berada pada elevasi
966 mdpl. Untuk mengetahui besarnya kemampuan pompa terhadap penambahan debit
yang mungkin terjadi dan memperkirakan penurunan level yang masih bisa dicapai
oleh pompa truflo, perlu dilakukan analisa mengenai kinerja dan kemampuan
pompa truflo yang ada saat ini. Di lokasi penelitian terdapat 3 buah
pompa Truflo. Total head aktual dari
masing-masing pompa Truflo 4 sebesar
178 m, Truflo 5 sebesar 187 m, dan Truflo 6 sebesar 203 m. Melihat besar
total head aktual masing-masing pompa, diketahui pompa masih dapat dimajukan
mengikuti kemajuan tambang, maka dilakukan perhitungan mengenai kemajuan pompa
per 10 meter penurunan elevasi untuk mengetahui seberapa jauh lagi pompa masih
dapat dimajukan dan head pompa yang masih tersisa. Dari hasil perhitungan mengenai kemampuan
pompa terhadap kemajuan tambang, diketahui batas akhir kemajuan pompa yaitu, Truflo 4 sampai dengan elevasi 992 mdpl
yaitu sekitar 274,73 meter dari posisi saat ini, Truflo 5 sampai dengan elevasi 993 mdpl yaitu sekitar 135,15 meter
dari posisi saat ini, dan Truflo 6
sampai dengan elevasi 982 mdpl yaitu sekitar 222,45 meter dari posisi saat ini. Dengan asumsi bahwa besar debit yang mampu
dikeluarkan pompa adalah 20 l/s. Untuk lokasi akhir penempatan pompa Truflo, dapat ditempatkan di Muck Bay 12 yang direncanakan akan
dibuat.
Kata
kunci : Pompa Truflo, Head Pompa, Kemajuan Pompa.
1.
PENDAHULUAN
Kegiatan penambangan di bawah
tanah berlangsung secara continue. Semakin lama kegiatan berlangsung
maka elevasi heading penambangan akan semakin menurun. Penurunan elevasi
tersebut diikuti pula dengan penurunan berbagai sarana dan prasarana tambang.
Salah satunya yaitu pompa dan sump pada sistem penirisan tambang.
Berdasarkan RKAP tahun 2015 bahwa pada akhir bulan Desember
direncanakan akan membuka X-Cut 9A di Blok Cibitung yang berada pada elevasi
966 mdpl. Sehingga untuk mengetahui seberapa besar kemampuan pompa terhadap
penambahan debit yang mungkin terjadi dan memperkirakan penurunan level yang
masih bisa dicapai oleh truflo perlu dilakukan analisis mengenai kinerja
dan kemampuan truflo yang ada saat ini.
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui total debit yang
masuk dan keluar dari stasiun pompa, mengetahui head total pompa truflo, dan
merekomendasikan lokasi akhir penempatan pompa truflo.
2.
LANDASAN
TEORI
Penirisan tambang adalah penirisan yang diterapkan
didaerah penambangan yang bertujuan untuk mencegah masuknya air dan mengeluarkan air yang telah masuk menggenangi daerah
penambangan yang dapat mengganggu aktivitas penambangan.
Sistem penirisan tambang di PT.
Cibaliung Sumbedaya menggunakan metode Mine Dewatering, yaitu air yang ada pada Heading dan Decline
dipompa ke Sump Cuddy. Dari Sump Cuddy dipompa ke Pump Station menggunakan
pompa listrik Sakura Gawa berkekuatan 11 kw dan 37 kw, dan dari Pump Station dipompa ke luar ke permukaan
menuju kolam pengendapan (settling pond) dengan menggunakan pompa
listrik Truflo berkekuatan 75 kw.
Pompa Truflo yang digunakan di Pump Station merupakan jenis pompa rotor heliks yaitu pompa rongga progresif
yang bekerja dengan rotasi rotor heliks (lihat Gambar 2.1). Pompa ini memiliki 2 elemen
utama yaitu rotor dan stator. Rotor sebagai penggerak pompa, berbentuk batang
spiral yang terbuat dari alloy steel atau stainless steel yang dibalut dengan
chrome. Ada juga yang terbuat dari chrome secara keseluruhan. Biasanya memiliki
panjang 1.5 – 14 meter dengan diameter ¾ – 1 inch. Sedangkan stator sebagai
seal rotor (wadahnya) yang berbentuk spiral, terbuat dari steel tube diluarnya
dan elastomer berbahan nitrile rubber atau viton rubber didalamnya (merupakan
co-polymer acrylonitrile & butadine). Stator dengan desain khusus memiliki
elastomer yang terbuat dari teflon. Biasanya memiliki panjang yang kurang lebih
sama dengan rotor yaitu sekitar 1.5-14 meter namun dengan ukuran diameter yang
lebih besar antara 2.5-4.5 inch. Desain pompa rotor heliks terdiri dari single
external helical gear (rotor) yang berputar secara ekesentrik didalam double
internal helical gear (stator). Keduanya sama-sama memiliki minor dan major
diameter.
Rotor yang ada di dalam pompa
digerakkan oleh Elektrik Motor. Fluida yang ada di Hopper Tank mengalir kedalam stator dan terus mengalir melalui
tubing hingga ke permukaan.
Gambar 2.1 Pompa Truflo Rotor Heliks
Dalam pemompaan di kenal 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.
Julang
(head) total pompa yang
harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air seperti direncanakan, dapat
ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa. Head total
pompa dapat ditulis sebagai berikut:
HT =
Hs
+Hv+
Hls
Hls = Hf + H fs
+ H f 2
Keterangan:
HT = Head Total Pompa (m)
Hs = Head Statis
Total (m)
Hv = Velocity
Head (m)
Hls
= Head Loss (m)
Hf
= Head Friction loss (m)
Hf 2
=Head perubahan diameter (m)
Hfs
= Head shock loss (m)
1.
Hasil
Penelitian dan Pembahasan
3.1 Debit Air
Pengukuran
debit air dilakukan dengan dua cara yaitu, untuk pengukuran debit air yang
keluar dari pipa dilakukan dengan menggunakan alat flometer yang mana
alat ini berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran air yang keluar dari pipa
dalam satuan meter per detik (m/s), sedangkan untuk pengukuran debit air yang
berasal dari aliran di jalan decline dan mengalir menuju sump cuddy
dilakukan dengan cara membuat suatu paritan dengan dimensi tertentu, kemudian
dialirkan sebuah earplug pada paritan tersebut dan diukur waktu yang
dibutuhkan untuk mengalir dari ujung paritan masuk sampai ujung paritan keluar.
Debit air yang mengalir dihitung dengan mengalikan luas penampang paritan
dengan panjang paritan lalu dibagi dengan waktu yang dibutuhkan earplug untuk
mengalir. Alur pengukuran debit dan layout lokasi penelitian dapat dilihat ada
gambar 3.1 dan 3.2.
Gambar
3.2 Layout Lokasi Penelitian
3.2 Kinerja Pompa
Pompa
truflo yang ada di lokasi penelitian bekerja secara otomatis dimana akan mulai
beroperasi pada saat bak penampungnya terisi air sejumlah 75% dan akan berhenti
dengan sendirinya pada saat air yang mengisinya tersisa sejumlah 25% dari
volume bak penampungnya. Dengan mengetahui hal tersebut, dapat dihitung waktu
operasi dan waktu jeda dari pompa truflo berdasarkan debit yang masuk dan debit yang keluar.
Setelah diketahui waktu operasi dan waktu jeda dari
pompa, maka dapat diperkirakan debit yang dikeluarkan pompa selama satu hari.
Hasil perhitungan kinerja pompa sebagaimana terlihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Waktu Operasi dan Waktu Jeda Pompa
Waktu
Penuh
(menit)
|
Waktu
operasi
(menit)
|
Jeda
Waktu
(menit)
|
Waktu
Operasi 1 hari (jam)
|
Debit
1 hari
(Liter)
|
Keadaan
|
|
Truflo
4
|
22,08
|
4,02
|
11,04
|
6,40
|
425075,13
|
mampu
menampung
|
Truflo
5
|
6,43
|
4,64
|
3,21
|
14,18
|
648418,02
|
mampu
menampung
|
Truflo
6
|
12,18
|
3,45
|
6,09
|
8,68
|
637489,63
|
mampu
menampung
|
3.3 Head Pompa
Dari
hasil perhitungan head total aktual pompa didapatlah besar head aktual
masing-masing pompa yaitu, Truflo 4 memiliki head aktual sebesar 178,433 m, Truflo 5 memiliki head
aktual sebesar 187,325 m, dan Truflo
6 memiliki head aktual sebesar 203,481 m.
3.3.3 Head Sisa
Head sisa adalah sisa kemampuan pompa
truflo dalam mengatasi sejumlah hambatan. Besar head sisa ini diperoleh dari selisih antara maksimal head
yang bisa diatasi
pompa menurut spesifikasinya dengan head actual yang harus diatasi saat
ini.
Besar
head sisa Truflo 4 adalah 240 m dikurang 178,433 m yaitu sebesar 61,567 m. Besar head sisa Truflo 5
adalah 240 m dikurang 187,325 m yaitu sebesar 52,675 m. Besar head sisa Truflo 6 adalah 240 m dikurang 203,481 m
yaitu sebesar 36,519 m.
Melihat
besar head sisa masing-masing pompa, maka dapat disimpulkan bahwa pompa masih
dapat diturunkan mengikuti kemajuan tambang.
3.4 Perbandingan Antara Debit Teoritis dan Debit Aktual
Debit
teoritis adalah debit yang seharusnya keluar dari pompa truflo. Nilai debit
teoritis dihitung dengan cara membaca kurva karakteristik pompa spesifikasi,
yaitu dengan cara memplot nilai head aktual pompa pada grafik, kemudian
ditariklah garis lurus keatas hingga menyentuh garis 400 rpm yang mana nilai
tersebut merupakan kecepatan maksimal operasional pompa. Setelah menyentuh
garis 400 rpm kemudian ditariklah garis ke kiri hingga menyentuh garis flow
rate (m3/h).
Hasil
dari perhitungan debit teoris dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Nama Alat
|
Q teoritis (liter/s)
|
Q aktual
(liter/s)
|
Truflo 4
|
22,92
|
18,35
|
Truflo 5
|
22,78
|
12,71
|
Truflo 6
|
22,22
|
20,40
|
Dengan membandingkan antara debit
aktual dan debit teoritis pompa, maka didapatlah nilai performa masing-masing
pompa saat ini. Pada Truflo 4 didapat nilai performanya sebesar 80%, ini
menunjukan bahwa pompa masih bekerja dengan baik. Pada Truflo 5 didapat nilai
performanya sebesar 56%, ini menunjukan bahwa pompa ini sudah tidak bekerja
dengan baik. Dari hasil pengamatan di lapangan diketahui bahwa turunnya
performa pompa ini disebabkan karena kinerja motor menurun akibat kondisi rotor
di dalam pompa yang sudah haus dikarenakan masa pemakaian yang terus menerus
dan juga dikarenakan jenis fluida yang dialirkan bercampur dengan lumpur dan
mengandung butiran kuarsa yang tajam sehingga mempercepat hausnya rotor. Pada
Truflo 6 didapat nilai performanya sebesar 92%, ini menunjukan bahwa pompa ini
masih bekerja dengan baik.
3.5 Kemajuan Pompa
Dari
hasil pengamatan lapangan dan perhitungan head total aktual dari masing-masing
pompa, dapat disimpulkan bahwa pompa masih dapat dimajukan mengikuti kemajuan
tambang. Maka dari itu dilakukan perhitungan mengenai kemajuan pompa per 10
meter penurunan elevasi untuk mengetahui seberapa jauh lagi pompa masih dapat
dimajukan dan head pompa yang masih tersisa.
Dari hasil perhitungan mengenai
kemampuan pompa terhadap kemajuan tambang, diketahui bahwa untuk Truflo 4
dengan performa 100% maka dapat diturunkan hingga elevasi 984 mdpl, namun jika
menggunakan performa saat ini yaitu 80% maka Truflo 4 secara vertikal masih
dapat diturunkan hingga pada elevasi 992
mdpl atau sekitar 32 meter dari
posisi saat ini, dan secara horizontal dapat dimajukan hingga sekitar 274,73 meter dari posisi saat ini.
Untuk Truflo 5 dengan performa 100% maka dapat diturunkan hingga elevasi 980
mdpl, namun jika menggunakan performa saat ini yaitu 56% maka secara vertikal
masih dapat diturunkan hingga pada elevasi 993
mdpl atau sekitar 17 meter dari
posisi saat ini, dan secara horizontal
dapat dimajukan hingga sekitar 135,15
meter dari posisi saat ini. Untuk Truflo 6 dengan performa 100% maka dapat
diturunkan hingga elevasi 980 mdpl, namun jika menggunakan performa saat ini
yaitu 92% maka secara vertikal masih dapat diturunkan hingga pada elevasi 982 mdpl atau sekitar 28 meter dari posisi saat ini, dan
secara horizontal dapat dimajukan hingga sekitar 222,45 meter dari posisi saat ini.
Dengan
catatan bahwa debit yang mampu dikeluarkan pompa sebesar 20 liter/s. Layout
kemajuan pompa untuk masing-masing pompa dapat dilihat pada Gambar 3.3 dan 3.4.
Gambar 3.3 Batas Kemajuan Pompa Truflo 4 & 5
Gambar 3.4 Batas Kemajuan
Pompa Truflo 6
4. Kesimpulan
Berdasarkan data dan hasil
penelitian serta pengamatan dilapangan terhadap kinerja dan kemampuan pompa yang ada, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
- Total debit aktual yang dapat dikeluarkan pompa dari blok Cibitung menuju surface yaitu 51,55 liter/s (TF 4 = 18,44 liter/s, TF 5 = 12,71 liter/s ,TF 6 = 20,40 liter/s).
- Penggunaan pompa truflo saat ini dirasa kurang efektif, karena jika dilihat dari perbedaan nilai antara debit yang masuk ke truflo dengan debit air yang keluar dari truflo, maka penggunaan dua pompa saja sebenarnya sudah dapat mengatasi debit air yanng masuk.
- Head total aktual yang harus diatasi pompa yaitu, TF 4 sebesar 178,433 meter, TF 5 sebesar 187,325 meter, dan TF 6 sebesar 203,481 meter.
- Batas akhir kemampuan pompa terhadap kedalaman kemajuan tambang yaitu, TF 4 sampai elevasi 992 mdpl, TF 5 sampai elevasi 993 mdpl, TF 6 sampai elevasi 982 mdpl. Dengan asumsi bahwa debit yang mampu dikeluarkan pompa adalah 20 liter/detik.
- Melihat batas akhir kemampuan pompa terhadap kedalaman kemajuan tambang, maka dapat disimpulkan bahwa pompa Truflo belum bisa melayani hingga posisi X - Cut 9A yang ada pada elevasi 966 mdpl.
DAFTAR PUSTAKA
Djaendi.
2013 “Pengantar Sistem Penyaliran/Penirisan Tambang” Politeknik
Geologi dan Pertambangan “AGP”. Bandung.
Heli-Flo
Technical Data Bookley_print copy. “Heli-Flo TF104 Technical Data”.
Maulana,
Candra. 2009. “Sistem Penyaliran Tambang Bawah Tanah Pada Main Haulage Level 500
Ciurug PT Antam Tbk. UBPE Pongkor Kabupaten Bogor – Jawa Barat” Jurusan Teknik Pertambangan Mineral,
Politeknik Geologi dan Pertambangan “AGP”. Bandung.
Sayoga
Gautama, Rudy. 1993. “Pengantar Penirisan Tambang” Jurusan
Teknik Pertambangan ITB : Bandung.
Suwandhi,
Awang. 2004. “Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang” Diklat Perencanaan
Tambang Terbuka, 12 – 22 Juli 2004. Unisba. Bandung.
Sudana
dan Santosa. 1992. “Peta Geologi Lembar Cikarang”.
