BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pengeboran adalah suatu proses pengerjaan pemotongan menggunakan mata

bor untuk menghasilkan lubang yang bulat pada material logam maupun non

logam yang masih pejal atau material yang sudah berlubang. Proses

menghasilkan lubang dapat pula dilakukan dengan cara yang lain yaitu dengan

proses boring (memperbesar lubang).

Seperti yang kita ketahui bahwa perkembangan teknologi semakin pesat, hal

ini juga membuat perkembangan teknologi dalam bidang pengeboran semakin

meningkat. Dulunya pengeboran hanya bisa dilakukan secara vertikal, akantetapi

tidak menutup kemungkinan dimasa yang akan datang pengeboran bisa dilakukan

secara horizontal.

Pada makalah ini kami akan menjelaskan tentang beberapa hal yang telah

kami rangkum dalam subbab tujuan dibawah ini.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan umum pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas

mata kuliah Pengeboran dan Penggalian yang diberikan oleh Bapak Nurul Kamal,

S.T., M.Sc. Sedangkan tujuan khusus pembuatan makalah ini yaitu:

1. Basic system of drilling rig (Komponen-komponen Pengeboran dengan

sistem Rig).

2. Field of application.

3. Drifting and tunnelling,

4. Road heading and tunnel boring.

5. wagon,

6. crawler,

7. drifter surface rigs,

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Basic System of Drilling Rig (Sistem

Dasar Pengeboran Rig)

Rig pengeboran adalah suatu bangunan dengan peralatan untuk

melakukan pengeboran ke dalam reservoir bawah tanah untuk

memperoleh air,minyak, atau gas bumi, atau deposit mineral bawah tanah. Rig

pengeboran bisa berada di atas tanah (on shore) atau di atas laut/lepas pantai (off

shore) tergantung kebutuhan pemakaianya. Walaupun rig lepas pantai dapat

melakukan pengeboran hingga ke dasar laut untuk mencari mineral-mineral,

teknologi dan keekonomian tambang bawah laut belum dapat dilakukan secara

komersial. Oleh karena itu, istilah "rig" mengacu pada kumpulan peralatan yang

digunakan untuk melakukan pengeboran pada permukaan kerak Bumi untuk

mengambil contoh minyak, air, atau mineral.

Rig pengeboran minyak dan gas bumi dapat digunakan tidak hanya untuk

mengidentifikasi sifat geologis dari reservoir tetapi juga untuk membuat lubang

yang memungkinkan pengambilan kandungan minyak atau gas bumi dari

reservoir tersebut.

Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:

Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang

sumur baru maupun memperdalam sumur lama.

Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah

ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.

Rig pengeboran dapat berukuran:

Kecil dan mudah dipindahkan, seperti yang digunakan dalam pengeboran

eksplorasi mineral

Besar, mampu melakukan pengeboran hingga ribuan meter ke dalam

kerak Bumi. Pompa lumpur yang besar digunakan untuk melakukan

sirkulasi lumpur pengeboran melalui mata bor dan casing (selubung), untuk

mendinginkan sekaligus mengambil "bagian tanah yang terpotong" selama

sumur dibor.

Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:

Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang

sumur baru maupun memperdalam sumur lama.

Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah

ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.

Katrol di rig dapat mengangkat ratusan ton pipa. Peralatan lain dapat

mendorong asam atau pasir ke dalam reservoir untuk mengambil contoh minyak

dan mineral; akomodasi untuk kru yang bisa berjumlah ratusan. Rig lepas pantai

dapat beroperasi ratusan hingga ribuan kilometer dari pinggir pantai. Pada

umumnya RIG pengeboran dapat dibagi menjadi beberapa jenis sesuai daerah

RIG Darat : Untuk pengeboran di darat. Bentuk paling sederhana, terdiri dari

menara dan struktur penopang.

Jack Up Rig : Satu unit alat pengeboran dengan kaki yang panjang. Kaki ini

dapat naik dan turun untuk menopang struktur utama. RIG jenis ini biasa

digunakan pada daerah dengan kedalaman sekitar 100 M atau kurang

Drill Ship : Semua peralatan untuk pengeboran dipasang pada kapal.

Digunakan untuk mengebor laut yang sangat dalam.

Jenis Rig

a. Land rig

b. Drill ship

c. Swamp barge rig

d. Jack up rig

e. Platform rig

f. Semi submersible rig

Gambar 1. Jenis-Jenis Rig

System di Rig

Setelah dilakukan eksplorasi, maka tahap selanjutnya adalah tahap

pemboran. Terdapat lima komponen utama dalam tahap pemboran, yaitu :

hoisting system (sistem angkat), rotary system (sistem putar), circulating

system (sistem sirkulasi), Blow out preventer system (BOP sistem) dan power

sysstem (sistem tenaga).

A.       Hoisting System

Hoisting sistem adalah perlengkapan utama dalam sistem dan

perlengkapan pemboran. Fungsi utamanya adalah mengangkat, menahan,

dan menurunkan peralatan serta pendukung peralatan rotary pada rig.

Komponen sistem pengangkat terdiri dari dua sub bagian utama yaitu :

a. Struktur penunjang (rig) adalah suatu konstruksi baja yang dirakit di

lapangan/lokasi sumur yang terdiri dari menara bor (standard derrick atau

mast) dan substrukture.

Struktur ini terdiri dari :

1. Menara Pengeboran Standart (Standard Derrick) adalah :

Konstruksi berbentuk menara yang dirakit potongan demi potongan kecil

di lapangan/sumur minyak diatas substrukture.

2. Menara Pengeboran Portable (Mast), adalah :

Konstruksi berbentuk menara yang dibentuk dari beberapa potongan-

potongan besar yang dirakit ditanah dan kemudian didirikan/ditegakkan

di atas substrukture. Kedua jenis menara bor di atas merupakan kontruksi

baja yang menutup sebagian dari lantai rig dan juga mendukung

pemasangan alat-alat dan perlengkapan sumur dan rangkaian pipa bor

yang diperlukan untuk operasi pengeboran putar didalam mengebor

sebuah sumur.

3. Substructure, adalah :

Konstruksi baja yang besar yang dibangun untuk menjadi dasar dan

menunjang menara pemboran , Subtructure ini harus cukup tinggi untuk

kebutuhan peralatan pencegah semburan liar.Substructure ini menjadi

tempat kerja untuk kegiatan bekerja regu bor diatas dan dibawah lantai

rig.

4. Lantai Bor, adalah merupakan lantai yang dipasang di atas

substructure yang menjadi tempat kerja untuk hampir semua operasi-

operasi pengeboran.

Structure penunjang menyediakan tempat kerja yang diperlukan dalam

penggunaan alat pengangkat yang khusus.

b. Alat Pengangkat, adalah merupakan alat yang khusus yang diperlukan

untuk mengangkat, menurunkan dan menggantung rangkaian pipa bor

didalam lubang sumur.

Alat pengangkat ini terdiri dari :

1. Drawwork (Mesin Penarik), adalah mesin pengangkat yang kuat

(mesin derek) yang terletak di dekat meja pemutar di lantai rig untuk

menarik drilling line.

2. Overhead Tools (Alat-Alat Bagian atas), adalah merupakan mata

rantai penghubung di dalam sistem pengangkat yang terdiri dari :

Crown Block yaitu merupakan rangkaian roda-roda atau susunan

yang terletak di puncak menara pengeboran.

Travelling Block adalah merupakan susunan puli-puli (sheaves)

yang digantung dibawah crown block/diatas lantai bor.

Hook (kait) adalah alat berbentuk kait yang besar terletak dibawah

Travelling Block untuk menggantung Swivel dan rangkaian pipa

bor tergantung selama operasi-operasi pengeboran.

Elevator adalah penjepit pipa yang berkekuatan tinggi untuk

memegang pipa dan digantung pada link (gantungan elevator) dan

dikaitkan disisi Travelling Block atau di Hook. Elevator-elevator

ini dipakai untuk menurunkan atau menaikkan bagian-bagian

rangkaian pipa bor ke dan dari lubang bor.

3. Drilling Line, adalah tali kawat baja yang berkekuatan tinggi yang

menjadi penghubung dari seluruh bagian-bagian sistem pengangkat.

Gambar 2. Hoisting System

B.       Rotating System

Rotating system berfungsi untuk memutar drillstring selama operasi

pemboran, sehingga daya yang dihasilkan oleh prime mover dapat

ditransmisikan sampai ke bawah permukaan.

Rotating System ini terdiri dari :

1. Swivel

Swivel merupakan alat berbentuk khusus yang digantung pada hook

yang berada di bawah traveling block. Swivel berada di puncak batang bor

dan karena kontruksinya, memungkinkan drill string berputar bebas selama

operasi pengeboran.Fungsi utama Swivel :

a.Menghubungkan drill string ke hoisting system. Swivel dikaitkan ke hook

dan traveling block melaui swivel bail.

b. Memungkinkan rotary system berputar. Drillstring, swivel tidak berputar

tetapi menahan swivel stem.

c.Berguna untuk mengalirkan lumpur pemboran dari rotary hose masuk ke

drill string.

2. Kelly Pipe

Merupakan pipa yang berbentuk segi empat atau segi enam. Berfungsi

sebagai penghantar putaran dari rotary table ke seluruh rangkaian

dibawahnya. Gerakan kelly selain berputar searah jarum jam, juga bergerak

vertikal (naik turun), sehingga memungkinkan untuk memutarkan dan

mengangkat atau menurunkan rangkaian dibawahnya. Ukuran kelly,

mempunyai panjang ±13-14 dan 16.5 m, lebih panjang dari pada drill pipe

dan drill collar.

3. Rotary Table

Adalah mesin pemutar yang terletak di tengah lantai bor tepat dibawah

crown block. Rotary table bila digunakan dengan kelly bushing dan master

bushing berguna untuk meneruskan gaya putar. Bila di gunakan dengan

rotary slip di gunakan untuk mengantung drill dtring di dalam lubang

sewaktu tripping in drill string dan tripping out drill string.

4. Drill Pipe

Fungsinya sebagai pipa penyambung dan penghantar putaran dari kelly

ke bit.Pada bagian ujung-ujung pipa dibuat membesar atau disebut “up set”

tool joint, karena dibagian itu meneima beban tegangan terbesar dan sebagai

tempat rotary tong. Ukuran drill pipe selain garis tengah juga panjangnya

yang disebut R1, R2, dan R3.

R1, sudah tidak pernah pakai.

R2, panjangnya 27-30 ft.

R3, panjangnya 38-45 ft.

5. Drill Collar

Merupakan pipa pemberat dari pada seluruh rangkaian yang dipasang

dibagian paling bawah. Fungsinya sebagai pemberi beban pada bit, yang

berkisara 40%-50% dari beratnya drill collar. Bentuk badanya ada 2 macam,

berbentuk standard dan berbentuk spiral.

6. Bit

Bit berada pada paling bawah dari pada susunan drill string. Yang

berfungsi untuk menghancurkan dan menembus batuan formasi pada saat

operasi pemboran berlangsung (membuat lubang bor).

Ada empat jenis bit yang di gunakan dalam pemboran:

1. Drag bit

Bit ini tak mempunyai bagian yang bisa bergerak dan membor

dengan gaya keruknya. Mula-mula pemboran dilakukan dengan bit

type ini, sekarang hanya digunakan untuk formasi-formasi yang

lunak dan dalam banyak hal telah digeser kedudukannya oleh

rolling cutter bit.

Masalah yang timbul dengan menggunakan bit ini adalah :

Lubang bengkok.

Lubang berdiameter kurang dari yang diminat (under gauge).

Balling (dilapisi padatan-padatan) pada pemboran formasi

shale.

2. Roller cutter bit

Roller cutter bit adalah bit yang mempunyai kerucut (cone) yang

dapatberputar untuk menghancurkan batuan. Pada cone terdapat gigi-

gigi yang relatif makin pendek dan banyak gigi untuk formasi lunak.

Cone pada bit ini bisanya 3 cone, dan cone tidak mempunyai as yang

sama.

3. Tricone bit

Tricone bit yang mempunyai kerucut (cone) yang dapatberputar

untuk menghancurkan batuan. Pada cone terdapat gigi-gigi yang

relatif makin pendek dan banyak gigi untuk formasi lunak samapi

sedang. Cone pada bit ini bisanya 3 cone, dan cone tidak mempunyai

as yang sama.

4. Diamond bit (PDC bit, Core bit).

Diamond bit membor berdasarkan penggoresan atau

penggilingan butir-butir intan yang dipasang pada matrik besi atau

carbide. Intan merupakan zat yang sampai sekarang dianggap paling

keras dan dapat membor pada formasi-formasi keras dan abrasif.

Sedangkan Core bit digunakan untuk coring atau mengambil sample

batuan inti pengeboran.

Gambar 3. Rotating System

C.      Circulating System

Merupakan komponen utama lainnya dari peralatan pemboran.

Peralatan ini berfungsi untuk memberikan service berupa penyediaan

lumpur serta penyediaan sifat-sifat fisiknya selama perboran berlangsung,

termasuk dengan peralatan conditioning equipment.

Circulating system terdiri dari :

a. Drilling Fluid, yang befungsi untuk :

Mengimbangi tekanan formasi (hidrstatik)

Mengangkat dan membersihkan cutting dari lubang bor

Mendukung kestabilan lubang bor

Mendinginkan dan melumasi bit dan drillstring

Menyediakan hydraulic horsepower pada bit

Media logging

Preparation Area

Suatu tempat untuk mempersiapkan lumpur sebelum disirkulasikan ke

dalam sumur, yang terdiri dari:

Mud house

Steel mud pits/tanks

Mixing hopper

Chemical mixing barrel

Bulk mud storage bins

Water tank

Reserve pit

Circulating Equipment

Merupakan peralatan khusus untuk memberikan tenaga pada lumpur

sehingga dapat masuk dan ke luar dari kepala sumur. Susunan dari

peralatan ini adalah:

Triplex Pump

Surface Connection

Stand Pipe

Mud hose ke Drill String

Conditioning Area

Merupakan tempat atau peralatan untuk mengembalikan kondisi lumpur

setelah mengalami berbagai beban selama operasi pemboran

berlangsung. Lumpur akan ditreatment sebelum masuk ke prefaration

area, yang terdiri dari:

Shale shaker

Desander

Desilter

Degaser

Hydrocyclone

Gambar 4. Circulating System

 D.  Power System

Sistem tenaga pada operasi pemboran terdiri dari dua sub-komponen

utama, yaitu :

1. Power Supply Equipment, yang dihasilkan oleh mesin-mesin besar

yang dikenal sebagai “Prime Mover” (penggerak utama).

2. Distribution Equipment (transmition), meneruskan tenaga yang

diperlukan untuk operasi pemboran.

Sistem transmisi dapat dikerjakan dengan salah satu dari sistem, yaitu

sistem transmisi mekanis atau sistem transmisi listrik.

1. PRIME MOVER UNIT

Hampir semua rig menggunakan “Internal Combution Engines”.

Penggunaan jenis dan jumlah mesin ini ditentukan oleh besarnya

tenaga yang diperlukan untuk mengebor sumur yang didasarkan pada

casing program dan keadaan sumur.Tenaga yang dihasilkan sebuah

prime mover berkisar antara 500 sampai 5000 hp.

Jumlah unit mesin yang diperlukan  :

1. Dua atau tiga, pada umumnya operasi pemboran

memerlukan dua atau tiga mesin.

2. Empat, untuk pemboran yang lebih dalam memerlukan

tenaga yang lebih besar sehingga mesin yang diperlukan

dapat mencapai empat mesin.

Jenis mesin yang digunakan  :

1. Diesel ( copression ) engines.

2. Gas ( spark-ignition ) engines.

Gambar 5. Prime Mover

Fungsi : Fungsi utama dari prime mover unit adalah

untuk mendukung seluruh system lainnya dengan menyediakan suatu

sumber tenaga yang diperlukan dalam operasi pemboran modern.

Letak : Letak prime mover tergantung pada system transmisi

yang digunakan dan ketersediaan ruang, umunya prime mover terletak

di bawah rig, di atas lantai bor, di samping atau di sisi rig, baik di atas

tanah maupun di atas lantai bor pada struktur yang terpisah, dan

terletak jauh dari rig  .

Mekanisme : Tenaga yang dihasilkan oleh suatu Prime Mover

harus  disalurkan kebagian-bagian pekerjaan utama dari system

pemboran. Transmisi tenaga ini dilakukan melalui salah satu dari dua

cara yang ada, yaitu: 

Transmisi tenaga mekanis (Mechanical Power Transmission).

Transmisi tenaga listrik (Electric Power Transmission).

Biasanya di rig prime mover berada di dalam wadah (kontainer)

untuk alas an keamanan dan keselamatan peralatan seperti yang

ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 6. Prime Mover yang terletak di sisi menara bor.

2. DISTRIBUSI TENAGA PADA RIG

Rig tidak berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang

diperoleh tidak mencukupi. Sebagian besar tenaga yang dihasilkan

mesin, didistribusikan untuk drawwork, rotary table dan mud pump.

Disamping itu juga diperlukan untuk penerangan, instrumen rig,

engines fans, air conditioner, dan tenaga transmisi.

Tenaga transmisi diperoleh dari salah satu metode sebagai berikut :

Mechanical power transmission.

Mechanical Power Transmision (transmisi tenaga mekanik) berarti

tenaga yang dihasilkan oleh mesin-mesin harus diteruskan secara

mekanis.

Gambar 7. Sistem Transmisi Mekanik

Fungsi yaitu Sebagai salah satu penghubung yang digunakan

untuk menghubungkan tenaga power yang berasal dari prime mover

keperalatan – peralatan atau mesin – mesin yang ada di rig.

Mekanisme : Tenaga yang dihasilkan oleh prime mover harus

dihubungkan bersama-sama dengan mesin-mesin yang lain untuk

mendapatkan tenaga yang mencukupi. Hal ini  dilakukan dengan

Hydraulic Coupling (Torque Converters), yang dihubungkan bersama-

sama (compounded). Tenaga ini kemudian diteruskan melalui

elaborate sprocket dan chain linking system (system rantai), yang

secara fisik mendistribusikan tenaga ke unit-unit yang memerlukan

tenaga. Sistem ini sekarang banyak digantikan dengan tenaga listrik

(susunan electrical power transmision).

Electrical power transmission.

Sebagian besar drilling rig sekarang telah menggunakan system

transmisi tenaga listrik yang harus dialirkan melalui kabel. Pada

system ini mesin diesel memberikan tenaga mekanik dan diubah

menjadi listrik oleh generator listrik, yang dipasang didepan block.

Generator menghasilkan arus listrik, yang dialirkan melalui kabel

kesuatu “Control Unit” (control kabinet).

Dari control kabinet, tenaga listrik diteruskan melalui kabel

tambahan ke motor listrik yang langsung dihubungkan ke sistem

peralatan yang lain, seperti system angkat, rotary, sirkulasi,

penerangan, dan lain-lain.

Beberapa keuntungan penggunaan electric power transmission  :

a. Lebih fleksibel letaknya.

b. Tidak memerlukan rantai penghubung. Umumnya lebih kompak

dan portable, dan lebih mudah dikontrol.

Gambar 8. Sistem Transmisi Elektrik

Fungsi : untuk mentransmisikan tenaga yang dihasilkan oleh

prime mover ke seluruh peralatan pemboran melalui kabel (elektrik)

Mekanisme : Alternator memproduksi AC power yang

dikirimkan melalui kabel ke electric switch-and-control gear. Dari

sini, sebagian besar degenerated menjadi DC dan dikirimkan melalui

kabel ke electric motor yang terpasang langsung pada peralatan

bersangkutan.

Gambar 9. Power System

         E.   Blow Out Preventer (BOP)

Peranan pendukung untuk pengontrol dan safety tekanan selama

pemboran berlangsung. Peralatan ini berfungsi untuk menutup sumur

bila terjadi kick atau sembur liar yang mungkin terjadi selama

pemboran akibat masuknya gas/fluida formasi dan mengalir secara liar

ke permukaan. BOP (Gambar ) ini terbagi menjadi:

a. BOP Stack dan Accumulator, yang terdiri dari :

Annular preventer

Pipe ram preventer

Drilling spool

Blind ram preventer

b. Supproting Choke dan Kill System, yang terdiri dari :

Choke manifold

Kill line

Gambar 10. Bow Out Preventer (BOP)

2.2. Field of Application (Bidang Aplikasi)

a) Eksplorasi mineral dan batubara

b) Ekplorasi dan produksi air tanah

c) Eksplorasi dan produksi gas

d) Eksplorasi dan produksi minyak

e) Peledakan

f) Geoteknik

g) Ventilasi tambang

h) Penirisan tambang

i) Keperluan perhitungan cadangan

j) Perolehan data geologi

k) Pengontrolan tambang dan

l) Serta pembuatan lubang pipa air untuk PDAM dan kabel listrik untuk

PLN, dll.

2.3. Drifting and Tunneling

Dalam penggalian terowongan ada beberapa metode yang umum

digunakan,akan tetapi metode penggalian terowongan yang akan dipilih

disesuaikan oleh keadaaan alam sekitar dengan segala pertimbangan dan

analisis, Rai Made Astawa Rai (1988), membagi beberapa metode penggalian

terowongan yang biasa diterapkan dilapangan yaitu: metode fullface, metode

drift, metode pillot tunnel, metode sumuran vertical, dan tunneling

(terowongan).

1. Metode Drift (Drifting)

Drift yaitu suatu bukaan mendatar yang dibuat dekat atau pada endapan

bijih yang arahnya sejajar dengan jurus atau dimensi terpanjang dari endapan

bijihnya (dalam pengeboran). Metode “drift” adalah suatu metode yang

menggali terlebih dahulu sebuah lubang bukaan berukuran kecil sepanjang

lintasan terowongan yang kemudian diperbesar sampai membentuk

penampang yang direncanakan. Metode ini terbagi menjadi 3 bagian yaitu :

(a) Top Drift

Metode ini banyak digunakan pada penggalian endapan di tambang.

Metode ini tidak jauh berbeda dengan medode “ heading and bench”.

(b) Centre Drift

Metode ini dimulai dengan penggalian lubang berukuran 2,5m x 2,5m –

3m x 3m dari portal ke portal. Perluasannya dimulai setelah penggalian

“center drift” selesai.

Keuntungan :

1. Metoda ini menguntungkan karena memberikan sistem ventilasi

yang baik,

2. Tidak memerlukan penyangga sementara yang rumit karena

ukurannya cukup kecil,

3. Mucking dapat dilakukan bersamaan dengan penggalian.

Kerugian :

1. Pekerjaan perluasannya harus menunggu center drift selesai secara

keseluruhan,

2. Alat bor harus dipasang dengan pola tertentu.

(c) Bottom drift

Pada metode ini, penggalian dimulai dengan membuka bagian bawah

penampang. Pembuatan lubang-lubang bahan peledak untuk membuka

bagian atas penampang dilakukan dengan mem-bor dari bottom drift

vertikal ke atas.

(d)   Side Drift

Pada metode ini dua “drift” digali sekaligus pada sisi-sisi penampang,

sepanjang lintasan terowongan. Proses selanjutnya adalah penggalian

bagian “arch” yang diikuti dengan pemasangan penyangga sementara.

Keuntungan :

1. Proses pekerjaan lining dapat dilakukan sebelum penggalian bagian

tengah selesai

2. Cocok untuk penggalian terowongan besar dan dengan kondisi

tanah yang buruk.

2. Tunneling (Terowongan)

Terowongan adalah struktur bawah tanah yang mempunyai panjang lebih

dari lebar penampang galiannya, dan mempunyai gradien memanjang kurang

dari 15%. Terowongan umunya tertutup di seluruh sisi kecuali di kedua

ujungnya yang terbuka pada lingkungan luar.

Terowongan umumnya dibuat melalui berbagai jenis lapisan tanah dan

bebatuan sehingga metode konstruksi pembuatan terowongan tergantung dari

keadaan tanah. Metode konstruksi yang lazim digunakan dalam pembuatan

terowongan antara lain  :

 Cut and Cover System, Pipe Jacking System (Micro Tunneling),

Tunneling Bor Machine (TBM), New Austrian Tunneling Method (NATM),

dan Immersed-Tube Tunneling System.

Terowongan memiliki banyak klasifikasinya, akantetapi pada bab ini

yang akan di bahas terowongan tambang bawah tanah tambang.

Terowongan ini dibuat sebagai jalan masuk kedalam tambang bawah tanah

yang digunakan untuk lalu – lintas para pekerja tambang, mengangkut

peralatan tambang, mengangkut batuan dan bijih hasil penambangan.

Berdasarkan lokasinya terowongan dibagi menjadi beberapa bagian

sebagai berikut:

Underwater Tunnels

Terowongan yang dibangun dibawah dasar muka air. Pada umunnya

dibangun dibawah dasar dan sungai atau laut. Perhitungannya lebih

kompleks, selain ada tekanan tanah.juga terdapat tekanan air yang besar.

Mountain Tunnels

Terowongan jenis ini adalah salah satu terowongan yang mempunyai

peran penting ketika suatu daerah memiliki topografi yang beragam,

sehingga perlu adanya terowongan yang dibangun menembus sebuah

bukit maupun gunung.

Tunnels at Shallow Depth and Water City Streets

Jaringan transportasi di Negara-negara maju seperti Amerika, Inggris,

dan Jepang banyak yang menerapkan tipe terowongan ini. Terowongan

jenis ini sangat cocok untuk dibangun di perkotaan. Baik itu untuk

transportasi maupun saluran drainase kota.

Berdasarkan material yang dipakai, Paulus P Raharjo (2004)

menjelaskan terdapat 3 jenis terowongan, yaitu:

Terowongan Batuan (Rock Tunnels) =Terowongan batuan dibuat

langsung pada batuan massif dengan cara pemboran atau peledakan.

Terowongan batuan umumnya lebih mudah dikonstruksikan

daripada terowongan melalui tanah lunak karena pada umumnya

batuan dapat berdiri sendiri kecuali pada batuan yang mengalami

fracture.

Terowongan melalui tanah lunak (Soft Ground Tunnels)

=Terowongan melalui tanah lunak dibuat melalui tanah lempung

atau pasir atau batuan lunak (soft rock) . Karena jenis material ini

runtuh bila digali, maka dibutuhkan suatu dinding atau atap yang

kuat sebagai penahan bersamaan dengan proses penggalian.

Umumnya digunakan shield (pelindung) untk memproteksi galian

tersebut agar tidak runtuh. Teknik yang umum digunakan pada saat

ini adalah shield tunneling Pada terowongan melalui tanah lunak ini,

lining langsung dipasang dibelakang shield bersamaan dengan

pergerakan maju dari mesin pembor terowongan (Tunnel Boring

Machine).

Terowongan gali – timbun (Cut and Cover Tunnel) = Terowongan

ini dibuat dengan cara menggali sebuar trench pada tanah, kenudian

dinding dan atap terowongan dikonstruksikan di dalam galian.

Sesudah itu galian ditimbun kembali dan seluruh struktur berada

dibawah timbunan tanah. (Sumber : Rai Made Astawa Rai : Teknik

Terowongan: 1988)

2.4. Road Heading and Tunnel Boring

1. Road Heading

Road heading boring adalah pemboran yang dilakukan untuk membuat

terowongan. Alat yang digunakan untuk road heading adalah road header, road

header adalah sebuah alat gali yang mempunyai boom-mounted cutting head

dimana alat muatnya adalah conveyor serta dilengkapi dengan crawler (ban) yang

membantu roadheader berpindah tempat. Cutting head secraa umum bisa berputar

kearah lengannya, atau bisa juga berfungsi seperti jack-hamer, pisau pemotongnya

seperti pisau rantai raksasa untuk memotong batuan.

Gambar 11. Road Header

Mesin Road-header pada dasarnya dibuat untuk industri pertambangan

batu bara tapi saat ini telah digunakan untuk pembuatan terowongan. Mesin

tersebut mempunyai sebuah cutting head yang berputar dan terpasang pada bagian

bawah kerangka roda. Kerangka roda ini terdiri dari dari sebuah power system,

sistem pengumpul bongkahan batuan, dan conveyor yang mentransportasikan

bongkahan batuan kebagian belakang mesin. Bongkahan ini kemudian dimuat ke

muck handling system dan diangkut keluar terowongan. Road-headers ini bisa

mempunyai kemampuan kerja yang lebih baik dibandingkan dengan metode drill-

blast, tapi lebih buruk jika dibandingkan dengan Tunnel Boring Machine (TBM).

Keuntungan dari metode ini hampir sama dengan TBM method, seperti

continuous operation, waktu non-produksi lebih sedikit, dan kualitas dari

terowongan. Namun, road-header lebih fleksibel dari pada TBM karena bisa

diaplikasikan pada tipe, bentuk dan ukuran dari terowongan bawah tanah yang

bervariasi.

Pembuatan tunnel (terowongan) menggunakan road-header meliputi 3

proses utama, yaitu: penggalian, pemindahan pengotor dan tunnel support

(Obeidat et al., 2006). Penggalian dilakukan dengan road-header untuk beberapa

waktu yang lama. Untuk memulai proses selanjutnya road-header akan ditarik

kembali (dipindahkan) agar bisa dilakukan pemasangan baut mekanik

(mechanical bolts). Kemudian pemasangan penyokong dasar terowongan selesai,

operasi ini termasuk instalasi wire mesh atau semen pada lokasi yang telah

ditentukan.

2. Tunnel Boring

Tunnel boring adalah pengeboran terowongan menggunakan Tunnel

Boring Mechine (TBM). Konstruksi terowongan meliputi tiga proses utama yaitu,

penggalian (excavation), pemindahan pengotor (dirt removal), dan penyokong

terowongan (tunnel support), (Ruwanpura, 2001). Konstruksi terowongan

(menggunakan TBM) dimulai dengan penggalian dan dukungan liner untuk poros

vertical (liner support of the vertical shaft). Operasi pembuatan terowongan

menggunakan TBM dapat dibedakan menjadi:

1. Penggalian dan penyokong untuk undercut area

2. Penggalian terowongan dan ujung terowongan

3. Pembuangan pengotor dari area terowongan

4. Pengangkatan pengotor dari ground level

5. Melapisi (lining) terowongan

6. Memperluas rail tracks

7. Penggalian dan support untuk pemindahan shaft (support of the removal

shaft).

Dua tipe TBM yang digunakan dalam konstruksi terowongan berdasarkan

lingkungan penggunaannya: Open-face shielded machines,digunakan saat

menggali tanah yang stabil, dan Closed-faced shielded machines, digunakan pada

tanah yang kurang stabil seperti pasir dan lanau (silt). Bagian yang penting dari

proses penggalian menggunakan TBM adalah laju penggalian dan panjangnya

stroke. Laju ekskavasi tergantung pada keadaan tanah dan tenaga TBM

(horsepower) sedangkan panjangnya stroke ditentukan oleh seberapa sering TBM

harus di-reset.

Penganganan pengotor termasuk pemindahan dan transportasi spoil dari

terowongan ke shaft untuk dibawa ke permukaan. Metode yang berbeda

digunakan untuk mengangkut spoil dari permukaan terowongan ke shaft, misalnya

dengan menggunakan trains (kereta) dan belt conveyor (ban berjalan). Kelebihan

menggunakan kereta adalah kereta lebih compatible (cocok) dengan metode

penggalian dan pemuatan pada umumnya, dan bisa digunakan pada hampir semua

ukuran terowongan. Keuntungan lainya adalah selain mentransportasikan spoil,

juga dapat mengangkut pekerja dan liner (penyangga) terowongan. Sedangkan

belt conveyor kelebihannya adalah dapat memindahkan spoil secara terus-

menerus. Spoil yang diangkut baik menggunakan kereta atau belt conveyor akan

dibawa ke permukaan. Pengangkatan spoil ini juga dapat dilakukan dengan

metode yang berbeda seperti menggunakan skip, clamshell bucket, crane, ataupun

derrick hoist. Shaft juga digunakan untuk mentransportasikan material konstruksi

dan pekerja ( Ruwanpura, 2001).

Gambar 12. Tunnel Boring

2.5. Wagon

Mesin bor yang juga disebut Wagon Drill (Chaucier dan Morer, 1987) itu

terdiri dari palu yang bergerak vertikal dan dipasang sepanjang suatu peluncur

(slide) yang dipasang pada suatu kendaraan seperti truk atau traktor. Palu ini

memukul-mukul suatu rangkaian batang bor yang pada ujungnya dipasangi suatu

matabor. Jenis Wagon Drills yang ringan (Atlas BVB) dapat mencapai kedalaman

rata-rata 30 meter dan maksimum 50-60 meter. Jenis Wagon Drills yang besar

(Altas Roc 601) rata-rata 70 sampai 100 meter. Sampel yang didapatkan adalah

serpihan batuan yang ditiup oleh udara yang dikompresikan melalui pipa bor, dan

ditangkan diluar oleh alat khusus yang disebut cyclone sample chamber.

Kelemahan dari Wagon Drill adalah perolehan sampel yang kecil (5kg/m), karena

diameter lubang yang didapatkan adalah 40-50 mm.

Gambar 13. Mesin bor model Wagon

2.6. Crawler

Bor tumbuk ini digunakan untuk batuan keras dalam operasi pertambangan.

Biasanya dipasang di suatu truk atau traktor agar mudah di operasikan ke segala

arah.

Gambar 14. Bagan Crawler

Gambar 15. Crawler

2.7. Drifter Surface Rigs

Drifter Surface rigs adalah alat yang digunakan untuk membuat lubang drift

tambang bawah tanah menggunakan sistem pengeboran rig(tiang). Alat ini juga

dapat di gunakan di tambang terbuka hanya saja kurang efektif karena ukurannya

tidak terlalu besar. Tetapi di tambang bawah tanah sangat efeketif karena

ukurannya memungkinkan masuk di dalam terowongan dan kedalamannya juga

sesuai lubang bukaan pada metode drifting. Biasanya lubang ledak tersebut untuk

pemasangan alat ledak maupun pemasangan rock bolting.

Biasanya mesin pengeboran rig yang dipakai untuk metode drift yaitu wagon

(portable drilling rigs), crawler, dan beberapa yang akan disebutkan dibawah ini:

1. Jackhammer

Jackhammer terutama digunakan untuk tujuan yang bersifat umum

dalam kegiatan tambang, misalnya untuk membuat lubang dangkal vertikal

untuk persiapan rock bolting atau pemasangan angkor, secondary blasting,

dan lain-lain. Kadang-kadang juga digunakan untuk pembuatan shaft.

Jackhammer diklasifikasi-kan berdasarkan beratnya yang berkisar antara 7 –

30 kg (15 – 65 lbs).

Gambar 16. Jackhammer

BAB III

KESIMPULAN

3.1. Kesimpulan

Dari penjelasan diatas, kita bisa mengetahui beberapa hal, yaitu:

Basic System of Drilling Rig (Sistem Dasar Pengeboran Rig)

Bidang Aplikasi (Field of Application) pemakaian pengeboran rig

dipakai dimana saja.

Perbedaan antara drifting dan tunneling.

Memahami tentang Road Heading dan Tunnel Boring.

Mengerti tentang model mesin bor wagon, dan crawler.

Dan mengetahui pemakaian pengeboran rig untuk pembuatan drift

(Drifter Surface Rigs).

DAFTAR PUSTAKA

1. http://id.wikipedia.org/wiki/Rig_pengeboran

2. http://pertambangan-geologi.blogspot.com/2012/04/metode-

eksplorasi.html

3. http://ronaldi84.blogspot.com/2011/03/arsip-pengeboran.html

4. https://www.academia.edu/5543015/

Metode_dan_Klasifikasi_Terowongan

5. http://essay.utwente.nl/59620/1/MA_scriptie_M_Messinella.pdf

6. http://www.p3planningengineer.com/productivity/tunneling/

tunneling.html

7. http://www.water-technology.net/projects/new-york-tunnel-3/

8. http://theg2s.blogspot.com/p/blog-page.html

9. http://mining09uncen.blogspot.com/2012/03/alat-alat-pemboran.html