Sistem Penyaliran Tambang
-
Upload
anugerah-bewanolo -
Category
Documents
-
view
19 -
download
1
description
Transcript of Sistem Penyaliran Tambang
Sistem Penyaliran Tambang
Penyaliran yang diuraikan berikut ini dititikberatkan pada metode
atau teknik penanggulangan air pada tambang terbuka. Penyaliran bisa
bersifat pencegahan atau pengendalian air yang masuk ke lokasi
penambangan. Hal yang perlu diperhatikan adalah kapan cuaca ekstrim
terjadi, yaitu ketika air tanah dan air limpasan dapat membahayakan
kegiatan penambangan, oleh sebab itu kondisi cuaca pada tambang
terbuka sangat besar efeknya terhadap aktifitas penambangan. Apabila
hal ini sudah diperhitungkan sebelumnya, maka kegiatan penambangan
akan terhindar dari kondisi yang membahayakan tersebut.
Pengertian Sistem Penyaliran Tambang
Sistem penyaliran tambang adalah suatu metode yang dilakukan
untuk mencegah masuknya aliran air ke dalam lubang bukaan tambang
atau mengeluarkan air tersebut.
Pengendalian Air TambangTerdapat dua cara pengendalian air tambang yang sudah terlanjur
masuk ke dalam front penambangan yaitu dengan sistem kolam terbuka
(sump) atau membuat paritan dan adit. Sistem penyaliran dengan
membuat kolam terbuka dan paritan biasanya ideal diterapkan pada
tambang open cast atau kuari, karena dapat memanfaatkan gravitasi
untuk mengalirkan air dari bagian lokasi yang lebih tinggi ke lokasi yang
lebih rendah. Pompa yang digunakan pada sistem ini lebih efektif dan
hemat.
Gambar 3.1 Penampang sistem adit
Metode Penyaliran Tambang
Penanganan mengenai masalah air tambang dalam jumlah besar
pada tambang terbuka dapat dibedakan menjadi beberapa metode, yaitu:
Mengeluarkan Air Tambang (Mine Dewatering)
Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke
lokasi penambangan. Beberapa metode penyaliran tambang (mine
dewatering) adalah sebagai berikut :
1. Membuat sump di dalam front tambang (Pit)
Sistem ini diterapkan untuk membuang air tambang dari lokasi
kerja. Air tambang dikumpulkan pada sumuran (sump), kemudian
dipompa keluar. Pemasangan jumlah pompa tergantung pada kedalaman
penggalian, dengan kapasitas pompa menyesuaikan debit air yang masuk
ke dalam lokasi penambangan.
2. Membuat paritan
Pembuatan parit sangat ideal diterapkan pada tambang terbuka
open cast atau kuari. Parit dibuat berawal dari sumber mata air atau air
limpasan menuju kolam penampungan, langsung ke sungai atau
diarahkan ke selokan (riool). Jumlah parit ini disesuaikan dengan
kebutuhan, sehingga bisa lebih dari satu. Apabila parit harus dibuat
melalui lalulintas tambang maka dapat dipasang gorong-gorong yang
terbuat dari beton atau galvanis. Dimensi parit diukur berdasarkan
volume maksimum pada saat musim penghujan deras dengan
memperhitungkan kemiringan lereng. Bentuk standar melintang dari parit
umumnya trapesium.
Penyaliran Tambang (Mine drainage)
Penyaliran tambang adalah mencegah air masuk ke lokasi
penambangan dengan cara membuat saluran terbuka sehingga air
limpasan yang akan masuk ke lubang bukaan dapat langsung dialirkan ke
luar lokasi penambangan. Upaya ini umumnya dilakukan untuk
penanganan air tanah yang berasal dari sumber air permukaan.
Beberapa metode penyaliran tambang (mine drainage) adalah
sebagai berikut:
a. Metode Siemens
Pada setiap jenjang dari kegiatan penambangan dipasang pipa
ukuran 8 inch, di setiap pipa tersebut pada bagian ujung bawah diberi
lubang-lubang, pipa yang berlubang ini berhubungan dengan air tanah,
sehingga di pipa bagian bawah akan terkumpul air, yang selanjutnya
dipompa ke atas secara seri dan selanjutnya dibuang.
b. Metode Elektro Osmosis
Bilamana lapisan tanah terdiri dari tanah lempung, maka
pemompaan sangat sulit diterapkan karena adanya efek kapilaritas yang
disebabkan oleh sifat dari tanah lempung itu sendiri. Untuk mengatasi hal
tersebut, maka diperlukan cara elektro osmosis. Pada metode ini
digunakan batang anoda serta katoda. Bila elemen-elemen ini dialiri
listrik, maka air pori yang terkandung dalam batuan akan mengalir
menuju katoda (lubang sumur) yang kemudian terkumpul dan dipompa
keluar.
c. Metode kombinasi dengan lubang bukaan bawah tanah
Dilakukan dengan membuat lubang bukaan mendatar didalam
tanah guna menampung aliran air dari permukaan. Beberapa lubang
sumur dibuat untuk menyalurkan air permukaan kedalam terowongan
bawah tanah tersebut. Cara ini cukup efektif karena air akan mengalir
sendiri akibat pengaruh gravitasi sehingga tidak memerlukan pompa.
Hal Yang Mempengaruhi Sistem Penyaliran Tambang Permeabilitas
Disamping parameter-parameter lain, permeabilitas merupakan
salah satu yang perlu diperhitungkan. Secara umum permeabilitas dapat
diartikan sebagai kemapuan suatu fluida bergerak melalui rongga pori
massa batuan.
Rencana Kemajuan Tambang
Rencana kemajuan tambang nantinya akan mempengaruhi pola alir
saluran yang akan dibuat, sehingga saluran tersebut menjadi efektif dan
tidak menghambat sistem kerja yang ada.
Curah Hujan
Sumber utama air yang masuk ke lokasi penambangan adalah air
hujan, sehingga besar kecilnya curah hujan yang terjadi di sekitar lokasi
penambangan akan mempengaruhi banyak sedikitnya air tambang yang
harus dikendalikan. Data curah hujan biasanya disajikan dalam data curah
hujan harian, bulanan, dan tahunan yang dapat berupa grafik atau tabel.
Analisa curah hujan dilakukan dengan menggunakan Metode
Gumbel yang dilakukan dengan mengambil data curah hujan bulanan
yang ada, kemudian ambil curah hujan maksimum setiap bulannya dari
data tersebut, untuk sampel dapat dibatasi jumlahnya sebanyak n data.
Dengan menggunakan Distribusi Gumbel curah hujan rencana untuk
periode ulang tertentu dapat ditentukan. Periode ulang merupakan suatu
kurun waktu dimana curah hujan rencana tersebut diperkirakan
berlangsung sekali. Penentuan curah hujan rencana untuk periode ulang
tertentu berdasarkan Distribusi Gumbel. Untuk itu data curah hujan harus
diolah terlebih dahulu menggunakan kaidah statistik mengingat kumpulan
data adalah kumpulan yang tidak tergantung satu sama lain, maka untuk
proses pengolahannya digunakan analisis regresi metode statistik.
Xr = X + (σxσn ) . (Yr – Yn) ………………….......................
(3.1 )
Keterangan :
Xr = Hujan harian maksimum dengan periode ulang tertentu (mm)
X = Curah hujan rata-rata
σx = Standar deviasi curah hujan
σn = Reduced standart deviation, nilai tergantung dari banyaknya data
Yr = Reduced variate, untuk periode hujan tertentu (table 3.2)
Tabel 3.1Periode ulang hujan untuk sarana penyaliran
Keterangan Periode ulang hujan (tahun)
Daerah terbuka 0 – 5
Sarana tambang 2- 5
Lereng-lereng tambang dan
penimbunan
5- 10
Sumuran utama 10 -25
Penyaliran keliling tambang 25
Pemindahan aliran sungai 100
Untuk menentukan reduced variate digunakan rumus dibawah ini:
Yt = (-ln (-ln(T-1))T ………………….......................
(3.2 )
Keterangan:
Yt = Reduced variate (koreksi variasi)
T = Periode ulang (tahun)
Untuk menentukan koreksi rata-rata digunakan rumus:
Yn = ln(-ln(n+1-m))n+1 ………………….......................
(3.3 )
Rata-rata Yn, YN = ΣYnN
Untuk menghitung koreksi simpangan (reduced standar deviation)
ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
Sn = Σ(Yn-YN)2(n-1) ………………….......................
(3.4)
Keterangan:
Yn = Koreksi rata-rata
YN = Nilai rata-rata Yn
n = Jumlah data
Untuk menentukan curah hujan rencana digunakan rumus:
CHR = X + SSn(Yt-YN) ………………….......................
(3.5)
Dari hasil perhitungan diperoleh suatu debit rencana dalam satuan
mm/hari, yang kemudian debit ini bisa dibagi dalam perencanaan
penyaliran. Selain itu juga harus diperhatikan resiko hidrologi (PR) yang
mungkin terjadi, resiko hidrologi merupakan angka dimana kemungkinan
hujan dengan debit yang sama besar angka tersebut, misalnya 0,4 maka
kemungkinan hujan dengan debit yang sama atau melampaui adalah
sebesar 40%. Resiko hidrologi dapat dicari dengan menggunakan rumus:
PR = 1-(1-1TR) TL ………………….......................
(3.6) Keterangan:
PR = Resiko hidrologi
TR = Periode ulang
TL = Umur bangunan
Besarnya intensitas hujan yang kemungkinan terjadi dalam kurun
waktu tertentu dihitung berdasarkan persamaan Mononobe, yaitu :
I = R2424 (24t)
2/3 …………………....................... (3.7)
Keterangan :
R24 = Curah hujan rencana perhari (24jam)
I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
t = Waktu konsentrasi (jam)
Hubungan antara derajat curah hujan dan intensitas curah hujan
dapat dilihat pada table 3.2
Tabel 3.2 Hubungan Derajat dan Intensitass Curah Hujan
Derajat hujan Intensitas curah hujan
(mm/menit)
Kondisi
Hujan lemah
Hujan normal
Hujan deras
Hujan sangat
deras
0.02 – 0.05
0.05 – 0.25
0.25 – 1.00
>1.00
Tanah basah semua
Bunyi hujan terdengar
Air tergenang
diseluruh permukaan
dan terdengar bunyi
dari genangan
Hujan seperti
ditumpahkan, saluran
pengairan meluap
Perencanaan Saluran Terbuka
Pada perencanaan saluran terbuka ada beberapa faktor lapangan
yang perlu diperhatikan yaitu :
1. Catchment area/water deviden
Catchment area adalah suatu daerah tangkapan hujan yang dibatasi
oleh wilayah tangkapan hujan yang ditentukan dari titik-titik elevasi
tertinggi sehingga akhirnya merupakan suatu poligon tertutup dengan
pola yang sesuai dengan topografi dan mengikuti kecenderungan arah
gerak air. Dengan pembuatan catchment area maka diperkirakan setiap
debit hujan yang tertangkap akan terkonsentrasi pada elevasi terendah.
Pembatasan catchment area dilakukan pada peta topografi, dan untuk
merencanakan sistem penyalirannya dianjurkan menggunakan peta
rencana penambangan dan peta situasi tambang.
2. Waktu konsentrasi
Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan hujan untuk
mengalir dari titik terjauh ke tempat penyaliran. Waktu konsentrasi dapat
dihitung dengan rumus dari “Kirpich”.
tc = HL ………………….......................
(3.8)
Keterangan :tc = Waktu terkumpulnya air (menit)
L = Jarak terjauh sampai titik penyaliran (meter)
H = Beda ketinggian dari titik terjauh sampai ke tempat berkumpulnya air
(meter)
3. Saluran Terbuka
Bentuk penapang saluran yang paling sering digunakan dan umum
adalah bentuk trapesium, sebab mudah dalam pembuatannya, murah,
efisien, mudah dalam perawatannya, dan stabilitas kemiringan lerengnya
dapat disesuaikan dengan keadaan daerahnya.
Setelah diketahui luas penampang bisa ditentukan jari-jari hidrolis
dengan Rumus Manning. Untuk bentuk saluran yang akan dibuat ada
beberapa macam bentuk dengan perhitungan geometrinya sebagai
berikut :
Table 3.3
Penampang
Dimensi Penampang basah
Lebar atas (B)
Tinggi muka air (y)
Faktor kemiringan
(x) Luas (A) Keliling (D) Jari-jari hidrolis (R)
b y
-
b.y
(b. y)/ (b+2y)
b + 2h
1:1 → x : h
(b+x)y/(b+2y(t+x2)1/2b + 2x y
1:1,5→x=1,5y1:2→x=2y (b+x)y
b+2y (1+x2)
2(d-0,5D)tgФ d
Ф=cos-1((d-0,5D)/0.5D)
лD (1-Ф/180)+ (d-0,5D)2
tgФ Л.D(1-Ф/180)
(лD(1-Ф/180)+4(d-0,5D)ztgФ)/4лD(1-Ф/180)
Perhitungan geometri dari beberapa bentuk saluran terbuka
Tabel 3.4Kemiringan dinding saluran yang sesuai untuk berbagai jenis bahan
Bahan Kemiringan dinding saluranBatu/cadas
Tanah gambut/peat
Tanah berlapis beton
Tanah bagi saluran yang lebar
Tanah bagi parit kecil
Tanah berpasir lepas
Lempung berpori
Hampir tegak lurus
¼ : 1
½ : 1
1 : 1
1,5 : 1
2 : 1
3 : 1
Tabel 3.5Sifat-sifat hidrolik pada saluran terbuka
Kemiringan rata-rata dasar
saluran
(%)
Kecepatan rata-rata
(m/det)
Kurang dari 1
1-2
2-4
4-6
6-10
10-15
0,4
0,6
0,9
1,2
1,5
2,4
4. Air limpasan (run off)
Air limpasan adalah bagian dari curah hujan yang mengalir di atas
permukaan tanah menuju sungai, danau atau laut. Dalam neraca air
digambarkan hubungan antara curah hujan (CH), evapotranspirasi (ET),
air limpasan (RO), infiltrasi (I), dan perubahan permukaan air tanah (dS),
sebagai berikut :
CH = I + ET + RO ± dS ………………….......................
(3.9)
Besarnya air limpasan tergantung dari banyak faktor, sehingga tidak
semua air yang berasal dari curah hujan akan menjadi sumber bagi sistem
drainase. Dari banyak faktor, yang paling berpengaruh yaitu :
1. Kondisi penggunaan lahan
2. Kemiringan lahan
3. Perbedaan ketinggian daerah
Faktor-faktor ini digabung dan dinyatakan oleh suatu angka yang
disebut koefisien air limpasan. Penentuan besarnya debit air limpasan
maksimum ditentukan dengan menggunakan Metode Rasional, antara lain
sebagai berikut :
Q = 0,278 × C × I × A ………………….......................
(3.10)
Keterangan:
Q = Debit air limpasan maksimum (m3/detik)
C = Koefisien limpasan (Tabel 3.7)
I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
A = Luas daerah tangkapan hujan (km2)
Penggunaan Rumus Rasional mengasumsikan bahwa hujan merata
di seluruh daerah tangkapan hujan, dengan lama waktu hujan sama
dengan waktu konsentrasi.
Jenis Material
Jenis material pada areal penambangan berpengaruh terhadap
kondisi penyebaran air limpasan karena untuk setiap jenis dan kondisi
material yang berbeda memiliki koefisien materialnya masing-masing.
Beberapa perkiraan koefisien limpasan terlihat pada tabel 3.6:
Tabel 3.6Beberapa harga koefisien kekasaran manning
Tipe dinding saluran nSemen 0,010 – 0,014Beton 0,011 – 0,016Bata 0,012 – 0,020Besi 0,013 – 0,017
Tanah 0,020 – 0,030Gravel 0,022 – 0,035
Tanah yang ditanami 0,025 – 0,040
Tabel 3.7Koefisien material dan kecepatan izin aliran
Nilai Kecepatan aliran (m/det)
No Material
n Air jernih Air keruh1 Pasir halus koloida 0.020 0.457 0.6722 Lanau kepasiran non
koloida0.020 0.534 0.762
3 Lanau non koloida 0.020 0.610 0.9144 Lanau alluvial non
koloiada0.020 0.610 1.067
5 Lalau kaku 0.020 0.672 1.0676 Debu vulkanis 0.020 0.672 1.0677 Lempung kompak 0.025 1.143 1.5258 Lanau alluvial, koloida 0.025 1.143 1.5249 Kerikil halus 0.025 0.672 1.524
10 Pasir kasar non koloida 0.030 1.143 1.52411 Pasir kasar koloida 0.025 1.129 1.82912 Batuan D 20 mm 0.028 1.340 1.913 Batuan D 50 mm 0.028 1.980 2.414 Batuan D 100 mm 0.030 2.810 3.415 Batuan D 200 mm 0.030 3.960 4.516 Tanah berumput 0.030 - 217 Pasangan batau 0.017 - 518 Tembok diplester 0.010 - 5
Perencanaan Sump
Sump merupakan kolam penampungan air yang dibuat untuk
menampung air limpasan, yang dibuat sementara sebelum air itu
dipompakan serta dapat berfungsih sebagai pengendap lumpur. Tata
letak sump akan dipengaruhi oleh sistem drainase tambang yang
disesuaikan dengan geografis daerah tambang dan kestabilan lereng
tambang.
Perencanaan Sistem Pemompaan
1. Tipe sistem pemompaan
Sitem pemompaaan dikenal ada beberapa macam tipe sambungan
pemompaan yaitu :
a. Seri
Dua atau beberapa pompa dihubungkan secara seri maka nilai head akan
bertambah sebesar jumlah head masing-masing sedangkan debit
pemompaan tetap.
b. Pararel
Pada rangkaian ini, kapasitas pemompaan bertambah sesuai dengan
kemampuan debit masing-masing pompa namun head tetap. Kemudian
untuk kebutuhan pompa ada dua hal yang perlu untuk diperhatikan
2. Batas Kapasitas Pompa
Batas atas kapasitas suatu pompa pada umumnya tergantung pada
kondisi berikut ini :
a. Berat dan ukuran terbesar yang dapat diangkut dari pabrik ke tempat
pemasangan.
b. Lokasi pemasangan pompa dan cara pengangkutannya.
c. Jenis penggerak dan cara pengangkatannya.
d. Pembatasan pada besarnya mesin perkakas yang dipakai untuk
mengerjakan bagian-bagian pompa
e. Pembatasan pada performansi pompa.
3. Pertimbangan ekonomi
Pertimbangan ini menyangkut masalah biaya, baik biaya investasi
untuk pembangunan instalasi maupun biaya operasi dan
pemeliharaannya.
4. Julang total pompa
Julang total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan
jumlah air seperti direncanakan, dapat ditentukan dari kondisi instalasi
yang akan dilayani oleh pompa. Julang total pompa dapat ditulis sebagai
berikut :
Ht=hc+hv+hf+hI …………………....................... (3.11 )
Keterangan :
Ht = Julang total pompa (m)
hc = Julang statis total (m)
hv = Velocity head (m)
hf = Julang gesek (m)
hI = Jumlah belokan (m)
a. Julang statis (static head)
Adalah kehilangan energi yang disebabkan oleh perbedaan tinggi
antara tempat penampungan dengan tempat pembuangan.
hc = h2 – h1 ………………….......................
(3.12 )
Dimana :
h2 = Elevasi air keluar
h1 = Elevasi air masuk
b. Julang kecepatan (velocity head)
Julang kecepatan adalah kehilangan yang diakibatkan oleh
kecepatan air yang melalui pompa.
hv = ( v22×g ) ………………….......................
(3.13)
Dimana :
v = Kecepatan air yang melalui pompa (m/detik)
g = Gaya gravitasi (m/detik)
c. Julang kerugian gesek dalam pipa
Untuk menghitung julang kerugian gesek didalam pipa dapat
dipakai salah satu dari dua rumus berikut ini :
V = C . Rp. Sq ………………….......................
(3.14)
Atau
hf = λ. LD . v22g
………………….......................
(3.15)
Keterangan :
v = Kecepatan rata-rata aliran didalam pipa (m/dtk)
C,p,q = Koefisien-koefisien
R = Jari-jari hidrolik (m)
S = Gradien hidrolik
hf = Julang kerugian gesek dalam pipa (m)
λ = Koefisien kerugian gesek
g = Percepatan gravitas (ms-2)
L = Panjang pipa (m)
D = Diameter pipa (m)
Selanjutnya untuk aliran turbulen julang kerugian gesek dapat
dihitung dengan berbagai rumus empiris.
i. Rumus Darcy
Dengan cara Darcy, maka koefisien kerugian gesek (λ)
dinyatakan sebagai berikut:
λ = 0,020 + 0,0005D ………………….......................
(3.16)
Rumus ini berlaku untuk pipa baru dari besi cor. Jika pipa telah
dipakai selama bertahun-tahun, harga koefisien kerugian gesek (λ) akan
menjadi 1,5 sampai 2 kali harga barunya.
ii. Rumus Hazen-Williams
Rumus ini pada umumnya dipakai untuk menghitung kerugian
head dalam pipa yang relatif sangat panjang.
V = 0,849CR0,63S0,54 …………………....................... (3.17)
Atau
Hf = 10,666.Q1,85xLC1,85D4,85
…………………....................... (3.18)
Keterangan :
hf = Julang kerugian (m)
v = Kecepatan rata-rata didalam pipa (m/s)
C = Koefisien (table 3.9 )
R = Jari-jari hidrolik (m)
S = Gradien hidrolik (S=hfL )Q = Laju Aliran ( m3/s)
L = Panjang pipa
Tabel 3.8Kondisi pipa dan harga koefisien (Formula Hazen-William)
d. Julang kerugian
dalam jalur pipa
Dalam aliran melalui jalur pipa, kerugian juga akan terjadi apabila
ukuran pipa, bentuk penampang atau arah aliran berubah. Kerugian
ditempat-tempat transisi yang demikian ini dapat dinyatakan secara
umum dengan rumus:
hf = n. f. v22g …………………....................... (3.19)
Keterangan :
v = kecepatan rata-rata di dalam pipa (m/s)
f = Koefisien kerugian
g = Percepatan gravitasi (9.8m/dtk2)
hf = Julang kerugian (m)
Jenis Pipa C
Pipa besi cor baru 130
Pipa besi cor tua 100
Pipa baja baru 120-130
Pipa baja tua 80-100
Pipa dengan lapisan semen 130-140
Pipa dengan lapisan terarang batu
140
Cara menentukan harga koefisien kerugian (f) untuk berbagai
bentuk transisi pipa akan diperinci seperti dibawah ini:
Jika kecepatan aliran (v) setelah masuk pipa, maka harga koefisien
kerugian dari rumus (3.17) untuk berbagai bentuk ujung masuk pipa
menurut Weisbach adalah sebagai berikut:
f = 0,5 ………………..……………………………………………………. (i1)
f = 0,25 ……………..……………………………………………………….
(i2)
f = 0,06 (untuk r kecil) sampai …………...………………………………. (i3)
f = 0,005 (untuk r besar) ……..……………………………………………. (i4)
f = 0,56 …………...…………………………………………………………
(i5)
f = 3,0 ( untuk sudut tajam) sampai
f = 1,3 (untuk sudut 45) …………………...………………………………. (i6)
f = fi + 0,3 cos θ + 0,2 cos 2θ, dimana fi adalah koefisien bentuk dari
ujung masuk dan mengambil harga (i1) sampai (i6) sesuai dengan bentuk
yang dipakai.
Bila ujung pipa isap yang berbentuk lonceng dan tercelup dibawah
permukaan air maka harga f berkisar antara 0,2 sampai 0,4. Terdapat dua
macam belokan, yaitu belokan lengkung dan belokan patah. Untuk
belokan lengkung digunakan rumus:
f = [0,131 + 1,847 (D/2R)3,5] (θ90 )0,5 ……….........................
(3.20)
Dari percobaan Weisbach dihasilkan rumus yang umum dipakai
untuk belokan patah adalah:
f = 0,946 sin2.θ/2 + 2,047 sin4.θ/2 .…………......................... (3.21)
keterangan :
f = Koefisien kerugian
R = Jari-jari lengkung belokan
θ = Sudut belokan
e. Daya poros dan efisiensi pompa
e.i Daya air
Daya air adalah energi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa
persatuan waktu. Daya air (Pw) dapat dihitung dengan menggunakan
Rumus:
Pw = γ. Q . H …………......................... (3.22)
Keterangan:
γ = Bobot isi air (kN/m3)
Q = Kapasitas (m3/detik)
H = Julang total (m)
Pw = Daya air (kW)
e.ii Daya poros
Daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan pompa adalah sama
dengan daya air ditambah kerugian daya di dalam pompa. Daya poros (P)
dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
P = Pwηρ …………………....................... (3.23)
Keterangan:
ηρ = Efesiensi pompa
P = Daya poros
Efesiensi pompa untuk pompa-pompa jenis khusus harus diperoleh
dari pabrik pembuatnya.
Settling Pond
Berfungsi sebagai tempat menampung air tambang sekaligus
untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang ikut bersama air dari
lokasi penambangan, kolam pengendapan ini dibuat dari lokasi terendah
dari suatu daerah penambangan, sehingga air akan masuk ke settling
pond secara alami dan selanjutnya dialirkan ke sungai melalui saluran
pembuangan.
Dengan adanya settling pond, diharapkan air yang keluar dari
daerah penambangan sudah bersih dari partikel padatan sehingga tidak
menimbulkan kekeruhan pada sungai atau laut sebagai tempat
pembuangan akhir. Selain itu juga tidak menimbulkan pendangkalan
sungai akibat dari partikel padatan yang terbawa bersama air.
Bentuk settling pond biasanya hanya digambarkan secara
sederhana, yaitu berupa kolam berbentuk empat persegi panjang, tetapi
sebenarnya dapat bermacam-macam bentuk disesuaikan dengan
keperluan dan keadaan lapangannya. Walaupun bentuknya dapat
bermacam-macam, namun pada setiap settling pond akan selalu ada 4
zona penting yang terbentuk karena proses pengendapan material
padatan. Keempat zona tersebut adalah :
1. Zona masukan (inlet)
Merupakan tempat masuknya air lumpur kedalam settling pond
dengan anggapan campuran padatan-cairan yang masuk terdistribusi
secara seragam.
2. Zona pengendapan (settlement zone)
Merupakan tempat partikel padatan akan mengendap. Batas
panjang zona ini adalah panjang dari kolam dikurangi panjang zona
masukan dan keluaran.
3. Zona endapan lumpur (sediment)
Merupakan tempat partikel padatan dalam cairan (lumpur)
mengalami sedimentasi dan terkumpul di bagian bawah kolam.
4. Zona keluaran (outlet)
Merupakan tempat keluaran buangan cairan yang jernih. Panjang
zona ini kira-kira sama dengan kedalaman kolam pengendapan, diukur
dari ujung kolam pengendapan.
Ukuran Settling Pond
Untuk menentukan dimensi settling pond dapat dihitung
berdasarkan hal-hal sebagai berikut:
1. Diameter partikel padatan yang keluar dari kolam pengendapan tidak
lebih dari 9 x 10-6 m, karena akan menyebabkan pendagkalan dan
kekeruhan sungai.
2. Kekentalan air
3. Partikel dalam lumpur adalah material yang sejenis
4. Kecepatan pengendapan material dianggap sama
5. Perbandinga dan cairan padatan diketahui
Luas settling pond dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
A = QtotalV ….…………………....................... (3.24)
Keterangan:
A = Luas settling pond (m2)
Qtotal = Debit air yang masuk settling pond (m3/detik)
V = Kecepatan pengendapan (m/dtk)
Perhitungan Prosentasi Pengendapan
perhitungan prosentase pengendapan ini bertujuan untuk
mengetahui kolam pengendapan yang akan dibuat dapat berfungsih
untuk mengendapkan partikel padatan yang terkandung dalam air
limpasan tambang. Untuk perhitungan, diperlukan data-data antara lain
(%) padatan dan persen (%) air yang terkandung dalam lumpur
Waktu yang dibutuhkan partikel untuk mengendap dengan
kecepan (V) sejauh (h) adalah:
tv = hV(detik) ………………….......................
(3.25)
Waktu yang dibutuhkan partikel untuk keluar dari kolam pengendapan
dengan kecepatan (Vh) adalah:
Vh = QtotalA ………………….......................
(3.26)
Th = PVh (detik) ………………….......................
(3.27)
Dalam proses pengendapan ini partikel mampu mengendap
dengan baik jika (tv) tidak lebih besar dari (th).
Persentase pengendapan = th(th+tv) x 100% …………….....................
(3.28)