TUGAS MAKALAH PEMBORAN
1.1. Roadheader
Roadheader mempunyai kemampuan dan fleksibilitas yang unik untuk penggalian halus untuk pembentukan kekuatan batuan menengah. Oleh karena itu, banyak digunakan di pertambangan pertamban gan dan tuneneling tunen eling operasi bawah tanah, issyue is syue penting dalam aplikasi roadheader sukses dalam kemampuan untuk mengembangkan perkiraan yang akurat dan dapat diandalkan dari kapasitas produksi mesin dan biaya bit terkait. makalah ini menyajikan dan membahas karya terbaru lengkap pada data penggunaan hostorica untuk digunakan sebagai model prediksi kinerja. Model ini didasarkan pada data lapangan enxtensive dikumpulkan dari operasi roadheader berbeda dalam berbagai formasi geologi..
Gambar Roadheader
Amiruddin Basri H1C111204
Page 1
TUGAS MAKALAH PEMBORAN 1.2.
Bucket Whell Excavator
BWE adalah alat berat yang digunakan dalam tambang terbuka yang berfungsi utama sebagai mesin menggali terus menerus (continous mining)
dalam operasi penambangan
terbuka skala besar. Bucket whell excavator (BWE) dioperasikan dengan sebuah mesin yang terdiri dari ban berjalan (crawler) , penyebar material (belt conveyor) , roda gilas (boom) , sistem operasi , dll. dimana biasanya digunakan untuk menggali material-material yang lunak dan overburden. Secara keseluruhan konsep struktural BWE tidak berubah banyak ukurannya telah berkembang secara drastis sejak akhir Perang Dunia II . Bucket
dan
Wheel
Excavator ini telah digunakan di pertambangan untuk abad terakhir dan beberapa diproduksi pada tahun 1920 . Negara yang paling banyak menggunakan BWE pada pertambangannya adalah Jerman dan di jerman pulalah BWE terbesar di dunia dibuat dan dioperasikan. BWE terbesar ini dibuat dengan biaya sekitar US$100 juta dimana membutuhkan 5 tahun pengerjaan serta memerlukan 5 orang untuk mengoperasikannya. Berat alat mencapai 12.000 ton dengan kapasitas produksi 220.000 ton perhari. Maka tercatatlah alat raksasa ini di Guinnes Book of Records (2001-2006) sebagai alat bergerak terbesar di duniaPada tahun 1950, dua perusahaan pertambangan di Jerman yaitu Jerman Krupp dan ThyssenKrupp membuat BWE yang sangat besar di dunia untuk pertama kalinya dan memiliki tiga Bwe yang digunakan untuk kegiatan explorasi dan exploitasi di pertambangan lignit dekat Cologne , Jerman . BWE yang dibuat oleh perusahaan ini memiliki roda dengan diameter lebih dari 52 kaki ( 16 m ), berat 15.500 ton dan panjang lebih dari 600 kaki ( 180 m ) dengan delapan belas unit crawler untuk bergerak. Bucket Wheel Excavator yang dirancang oleh perusahaan Jerman Krupp bertujuan untuk melakukan pengupasan seluruh gunung yang memiliki cadangan batubara. Sedangkan BWE yang dirancang oleh ThyssenKrupp memiliki booming yang panjangnya sekitar 6 m , berat 50 ton , dan mampu memindahkan material
overburden 100 m3/hr.
Sekarang Model BWE yang
mereka produksi memiliki panjang boom 80 m , berat 13.000 ton , dan mampu memindahkan material sebesar 12.500 m3/hr . salah satu jenis BWE yang mmapu mereka produksi ialah Bagger 288 dimana memiliki bucket 18 buah yang mampu mengambil sekitar 6,6-7,9 meter kubik overburden. Diameter Boom mencapai 21,6 meter, panjang 240 meter dan tinggi 96 meter.
Amiruddin Basri H1C111204
Page 2
TUGAS MAKALAH PEMBORAN
Gambar BWE Jenis Bagger 288 Seiring perkembangan zaman, BWE mulai mengalami perkembangan seperti pada tahun 1990-an dibuat BWE bernama MAN TAKRAF Bagger 293 yang telah mencapai ukuran panjang 96 meter ( 314,9 kaki) , lebar 225 meter ( 738,2 kaki) , dan berat 14.200 metrik ton ( £ 31.300.000 ), diameter bucket 70 meter sebanyak 20 ember yang mana masing-masing yang dapat menampung lebih dari 15 meter kubik material dan mampu memindahkan 240.000 meter kubik overburden setiap hari . BWE juga telah maju sehubungan dengan kondisi ekstrim dimana alat tersebut akan diopresaikan dan banyak BWE telah dirancang untuk beroperasi di iklim dengan suhu serendah -45 ° C ( -49 ° F ) .
Gambar BWE Jenis MAN TAKRAF Bagger 293
Amiruddin Basri H1C111204
Page 3
TUGAS MAKALAH PEMBORAN 1.3
Teori Dasar Tentang Bucket Whell Excavator
Sistem penambangan dengan memakai sistem
Continous Mining (Penambangan
Menerus) merupakan suatu sistem rangkaian kerja yang mana jika salah satu sistem itu ber henti maka bagian-bagian yang lain akan berhenti juga. Salah satu alat yang dipergunakan dalam sistem ini yaitu berupa bucket wheel excavator atau lebih dikenal dengan nama BWE. Metodemetode yang biasa diterapkan dalam continous mining antara lain: 1. Berdasarkan kedudukan lantai kerja (planum), terbagi atas : a.
High cut
b.
High step
c.
Deep step
d.
Double deep step
2. Berdasarkan penggalian bucket, terbagi atas : a.
Terrace cut
b.
Dropping cut
c.
Selective mining
d.
Combination cut
3. Berdasarkan bentuk blok gali, terbagi atas : a.
Metode penggalian depan (front working atau face working)
b.
Metode penggalian setengah blok (half block working)
c.
Metode blok penuh (full block working) Pada proses pengupasan overburden dan pembuangannya dapat dibagi dalam 3 tahap
yaitu pengupasan, pengangkutan, dan pembuangan. Ketiga tahapan itu membutuhkan alat-alat berupa: 1. BWE sebagai alat pengupas, 2. Conveyor Excavator (CE) dan Conveyor Dump (CD) sebagai alat transportasi/pengangkutan 3. Tripper Car sebagai penghubung Conveyor Dump dengan Spreader, dan 4. Spreader sebagai alat penghampar tanah. BWE merupakan salah satu alat gali secara berkesinambungan atau menerus (continuous digging machien). Umumnya alat ini dapat dipergunakan baik di atas, dibawah maupun pada lantai kerjanya kemudian hasil penggaliannya ditumpahkan ke ”belt-conveyor”.
Secara umum bucket wheel excavator atau BWE adalah alat gali-muat yang digunakan untuk memindahkan material baik berupa batubara, overburden atau mineral lainnya. Alat ini sesuai untuk dipergunakan pada material tanah penutup maupun bijih yang lunak baik untuk lapisan yang tipis maupun tebal terutama yang berupa tanah atau lempung, pasir maupun serpihan lunak dimana tidak terdapat formasi batuan yang keras.
Amiruddin Basri H1C111204
Page 4
TUGAS MAKALAH PEMBORAN Untuk mekanisme penggaliannya dilakukan oleh sebuah ”boom” yang pada ujungnya terdapat roda besar dimana di sekelilingnya dipasang mangkuk-mangkuk (bucket). ”Boom” beserta mangkuk-mangkuknya yang berputar pada rodanya ditekan ke arah material yang digali. Setelah mangkuk-mangkuk tersebut terisi penuh selanjutnya ditumpahkan dengan cara yang khas ke belt-conveyor yang sudah terpasang sebagai alat angkut. Oleh karena jumlah bucketnya banyak yaitu antara 6 – 12 buah maka penggalian dengan BWE dapat dilakukan secara terus menerus (continuous). Disamping itu karena hasil penggaliannya langsung dimuat ke alat-angkut yang biasanya berupa rangkaian belt-conveyor maka BWE juga berfungsi sebagai alat muat. Pada umumnya menurut cara penggaliannya, BWE dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu : 1. Terrace Cut, suatu cara penggalian dengan memotong permukaan kerja (front) ke arah depan sehingga terbentuk jenjang-jenjang pada lereng penggaliannya.
Gambar Terrace Cut 2. Dropping cut, suatu cara penggalian dengan memotong permuka kerja ke arah bawah.
Gambar Dropping Cut Amiruddin Basri H1C111204
Page 5
TUGAS MAKALAH PEMBORAN
3. Combination cut, suatu cara penggalian gabungan dimana artinya menggali permukaan kerja B secara ”terrace cut” untuk bagian atas lapisan dan secara ”dropping cut” untuk bagian bawahnya. Kemampuan BWE antara lain adalah : 1.
Menggali lapisan tanah penutup (stripping of overburden) pada endapan-endapan luas yang mendatar
2.
Menambang endapan-endapan mineral yang relatif lunak secara menerus (continuous mining) sehingga produksinya besar. Endapan-endapan mineral yang pernah ditambang dengan BWE antara lain adalah : a.
Lignit
b.
Batubara
c.
Pasir minyak (oil sand)
d.
Serpih minyak (oil shale)
e.
Serpih uranium (uranium shale)
f.
Bauksit Dalam melakukan kegiatan penggalian banyak hal yang mempengaruhi pencapaian
produksi diantaranya : 1. Faktor alat Adapun
faktor-faktor
yang
mempengaruhi
penggalian
atau
kapasitas
penggalian BWE adalah:
a.
Karakteristik bahan dan bucket
b.
Kecepatan Penggalian
c.
Desain kapasitas bucket dan jumlah bucket
d.
Jumlah dan bentuk gigi bucket
2. Faktor alam, terdiri dari : a.
Kekerasan Material Kekerasan
material
mempengaruhi
produksi
karena
kemampuan BWE (bcm/menit) merupakan fungsi dari angka pengisisan bucket. Semakin tinggi angka pengisian bucket , maka semakin besar produksi yang dicapai. BWE hanya dapat melakukan penggalian secara efisien jika material yang digali memiliki kekerasan dibawah 5000 kpa. Jenis material ini akan sangat berpengaruh terhadap konstruksi BWE karena saat menggali material keras ini akan terjadi vibrasi yang tinggi yang akan menyebabkan kerusakan pada konstruksi BWE. Agar tidak terjadi vibrasi maka ke
Amiruddin Basri H1C111204
Page 6
TUGAS MAKALAH PEMBORAN dalam penetrasi gigi bucket dan kecepatan putaran roda gali harus dikurangi sehingga akan menurunkan SPF. b.
Kelengketan material (sticky material) Jenis material lengket akan menyebabkan tanah galian yang telah masuk ke dalam bucket tidak tumpah ke belt di ban 1, tetapi akan jatuh ke lantai kerja atau ikut berputar bersama bucket sehingga pada pengisian berikutnya bucket tidak terisi penuh.
c.
Material abrasive Material abrasive ini akan berpengaruh terhadap kecepatan ausnya gigi bucket. Akibatnya, maka penetrasi yang dilakukan gigi bucket tidak bisa terlalu dalam sehingga pengisian bucket menjadi rendah.
d.
Selective mining Merupakan sistem penggalian dengan cara memilih lapisan batubara atau tanah oleh BWE, dimana prinsip kerja BWE menggali batubara yang diatasnya terhadap lapisan tanah penutup yang tipis akibat sisa penggalian BWE pada lapisan atasnya. Tujuan selective mining ini adalah untuk mendapatkan batubara bersih yang sesuai dengan standar permintaan pasar. Untuk mendapatkan batubara yang bersih, BWE harus
menggali
mengisi bucket-nya
secara
dengan
optimal.
hati-hati Dengan
sehingga BWE tidak
kondisi
tersebut
dapat
menunjukkan
bahwa selective mining juga mempengaruhi SPF. e.
Kondisi permukaan kerja Kondisi permukaan kerja yang dihadapi adalah hal yang menyangkut geometri blok penggalian. Juga berpengaruh terhadap SPF yang juga meliputi tinggi blok, lebar blok, dan tebal blok. Kondisi permukaan kerja ini merupakan suatu pola dimana BWE dapat bekerja dengan leluasa, aman, dan sesuai kemampuan.
1.4 Mining Continous
Di tambang bawah tanah , pertama dan terutama dalam proses modernisasi adalah mesin yang mengekstrak batubara : terutama para penambang terus menerus dan longwall . Pertama kali diperkenalkan pada tahun 1940-an , penambang terus menerus memberikan lompatan kuantum dalam kecepatan dan efisiensi ekstraksi batubara . Versi modern beroperasi pada dasarnya pokok yang sama seperti pendahulu mereka menggunakan drum baja berputar besar yang dilengkapi dengan tungsten karbida baja " gigi " atau memotong bit untuk memotong batubara . Pertambangan terus menerus saat ini menyumbang sekitar 49 % dari total produksi batubara bawah tanah AS setiap tahun . Penambang terus menerus standar dapat mengekstrak batubara dengan kecepatan hingga 38 ton per menit tergantung ketebalan jahitan . Baru , penambang terus menerus lebih kuat sangat produktif dan dikendalikan dari jauh yang dirancang untuk berbagai
Amiruddin Basri H1C111204
Page 7
TUGAS MAKALAH PEMBORAN lapisan dan kondisi pertambangan . Ini memungkinkan pemulihan bahkan lebih lengkap dari batubara yang tersedia , saat mengeluarkan operator mesin jauh dari wilayah kerja . Penambang terus menerus mengoperasikan sistem penambangan ruang dan pilar . Serangkaian 18 sampai 20 kamar lebar kaki didorong dalam coalbed dengan pilar atau kolom batubara dibiarkan berdiri untuk membantu mendukung atap . Baut atap , baut baja biasanya empat sampai enam kaki panjang , dimasukkan ke lubang bosan ke atap untuk mengikat strata bersama-sama mendukung atap . Penambang terus menerus Robotic sekarang sedang dikembangkan untuk operasi yang lebih otomatis . Ini menawarkan visi dari apa yang bisa menjadi metode pertambangan batubara standar waktu yang tidak terlalu jauh : " Cerdas " mesin pertambangan sepenuhnya dikendalikan oleh komputer , dengan sensor yang menentukan posisi dari semua bagian bergerak , dan onboard sistem kontrol yang menjalankan peralatan dan mengumpulkan data pada lapisan batubara . Seorang penambang robot akan memiliki navigasi dan bimbingan sistem sendiri , serta diagnostik internal untuk menemukan masalah dan peralatan video untuk memungkinkan pemantauan terus menerus dari operasi pertambangan dengan personil yang sangat terlatih terletak di posisi aman baik bawah tanah atau di permukaan .
Gambar Continous Mining
Amiruddin Basri H1C111204
Page 8