Budak Tambang Jambi Punyo Lokak: DEWATERING MANAGEMENT SYSTEM

Dewatering management system adalah upaya pengendalian air di tambang sehingga aktivitas tambang dapat berjalan lebih produktif.

Dampak air terhadap penambangan :

Ongkos pemompaan naik
Traksi ban berkurang
Produktivitas hauling turun
Ongkos ban naik
Ongkos blasting naik
Kehilangan produksi apabila pit banjir
Mengurangi kestabilan lereng
Kualitas commodity turun
Bobot material yang terangkut menjadi tinggi
Produktivitas turun

Goal dari dewatering system adalah :

Meminimalkan air yang masuk ke pit
Mengeluarkan air dari pit

Adapun yang perlu diperhatikan dalam dewatering system adalah :

Pit water resource (Asal, debit, tingkat sedimentasi)
Sump system (Catchment area, kapasitas, posisi, design)
Pump system (Kemampuan, jenis, debit, jumlah, posisi)
Drainage system (Grade, in / out, design)
Rainfall Plan & Forecast
Water Treatment System (Settling Pond)

Gambar 1

Dewatering System

Pit Water Resource

Pada tambang terbuka :

Limpasan hujan
Air tanah

Pada tambang bawah tanah :

Air tanah
Rembesan atau bocoran dari sumber air permukaan

Problem :

Kuantitas air yang masuk ke dalam tambang :

Kapan
Dimana
Berapa banyak

Geoteknik :

Pore pressures
Swelling or slaking of rocks

Lingkungan :

Kualitas air
Pengaruh terhadap sumberdaya air

Air hujan yang langsung masuk ke dalam areal Tambang :

Air Limpasan = Curah Hujan x Luas areal Tangkapan Air x Faktor Peresapan

Gambar 2

Air Limpasan

Air Tanah

Yaitu air yang masuk ke area tambang yang berasal dari :

Drain hole
Rembesan melalui sesar / kekar batuan

Gambar 3

Drain Hole

Catchment Area = Daerah Tangkapan Air

Yaitu Suatu daerah yang dibatasi oleh pembatas topografi berupa punggung-punggung bukit atau gunung yang menampung air hujan yang jatuh di atasnya dan kemudian mengalirkannya melalui drainase/saluran air yang ada di sekitar penambangan ke sump utama.

Gambar 4

Catchment Area

Curah Hujan

Curah Hujan diukur dalam mm, artinya tinggi kolom air dalam mm per satu meter persegi.

Cara prakiraan curah hujan :

Eksponensial Smoothing : Metode Prediksi curah hujan secara statistik berdasarkan tingkat kecenderungan/trend data yang kemudian dibuat persamaan matematik (Persamaan eksponensial). Dari persamaan eksponensial tersebut dibuat prediksi data curah hujan kedepan.
Downscaling Modelling : Metode Prediksi curah hujan dengan melakukan model peningkatan resolusi dari data global yang memiliki resolusi rendah dan bersifat spastial data.

Gambar 5

Data Curah Hujan

Sump

Sump Final/Temporary/Intermediate :

Sump dibentuk sesuai dengan design yang dibuat oleh Tim Engineering.
Sump dibentuk di area tanah asli (insitu).
Batas lokasi sump di buat minimum 100 meter dari toe dan menyediakan bench.
Area sekitar sump harus bebas dari material loose seperti spoil dan fine coal. Jika area sekitar sump terdapat bench slope maka harus dibuat paritan/tanggulan untuk mencegah air permukaan langsung masuk ke dalam sump.
Tersedia akses untuk kegiatan pemompaan dan pemeliharaan.
Memiliki fasilitas mud trap sehingga air tidak langsung masuk secara liar ke dalam sump.
Saat pembentukan awal, base sump harus bebas dari material lumpur atau spoil sehingga air tidak keruh dan mengurangi sedimentasi yang memberikan beban lebih di area settling pond sehingga menimbulkan isu lingkungan.
Sump intermediate (jika ada) dibuat pada lokasi mimimum 50 meter dari dinding tambang dan jika dasar sump adalah material insitu berupa pasir atau jenis material lain yang berpotensi sebagai peresap air (permeable) maka dasar sump harus dilakukan perlapisan material impermeable yang dikompaksi atau sesuai rekomendasi Tim Geotek.
Sump temporary dibuat jika estimasi penggunaannya tidak lebih dari 3 bulan. Fungsinya hanya sebagai flip flop saat eksekusi sequence. Namun jika estimasi lebih dari 3 bulan, maka harus dibentuk sump final.

Gambar 6

Main Sump

Gambar 7

Sump Intermediate

Mud Trap Pit dan Mud Trap Outlet Pompa :

Mud trap pit dibentuk sesuai dengan design yang dibuat oleh Tim Engineering.
Mud trap pit dibentuk di area tanah asli (insitu), sedangkan mud trap outlet pompa dapat dibentuk menggunakan tanah timbunan, konstruksi beton, dan lain-lain sesuai rekomendasi pihak Enviro. Dimana jatuhan air outlet pompa ditahan menggunakan susunan ban bekas.

Gambar 8

Mud Trap Pit pada Sump

Posisi mud trap pit harus berada dibagian luar area sump (inlet sump) dan berfungsi sebagai pintu masuk semua air yang akan menuju ke sump. Posisi mud trap outlet pompa berada di bagian luar ujung outlet pompa dan berfungsi sebagai pintu keluar air dari pemompaan sump dan sebagai fasilitas sedimentasi material lumpur hasil pemompaan.

Gambar 9

Outlet Pompa

Tersedia akses untuk pemeliharaan mud trap.
Base mud trap saat awal pembentukan bebas dari material lumpur.
Mud trap bisa dibentuk di area insitu maupun dengan penimbunan kemudian pemadatan terlebih dahulu menggunakan alat berat.

Drainase Pit :

Drainase di sisi-sisi jalan tambang berbentuk ditch untuk mengarahkan air permukaan menuju sump, air tidak mengarah ke frame slope final diluar lokasi yang ditetapkan.
Drainase di area loading point berbentuk ditch/contour drainage untuk mengarahkan air ke sump dan tidak diperbolehkan adanya genangan air di loading point.
Drainase di bench berbentuk ditch dan di slope berupa drop structure dan lain-lain ditujukan untuk mengarahkan air permukaan bench slope ke lokasi yang ditetapkan.
Drainase di area sekitar crest pit limit berbentuk ditch/tanggulan/contour drainage ditujukan untuk mengalihkan air permukaan masuk ke dalam pit.
Drainase yang melintasi jalan-jalan tambang aktif harus dilengkapi dengan fasilitas gorong-gorong (culvert) sesuai dimensi yang mencukupi.
Di sekeliling boundary sump dibentuk perimeter ditch sehingga air di tambang tidak langsung jatuh ke sump, namun melalui ditch kemudian masuk ke mud trap sebelum masuk ke sump. Untuk ditch pada posisi ini dibentuk sesuai dengan design yang dibuat oleh Tim Engineering.
Drainase harus bebas dari penyumbatan.

Gambar 9

Drop Structure

Ditch/ Open Channel : Saluran biasanya dengan sisi atas terbuka berfungsi untuk mengalirkan air secara grafitasi, diarea tambang biasanya diaplikasikan dalam bentuk :

Pit Outer Drainage
Drainase disposal
Drainase utama menuju settling pond
Drainase jalan hauling, dll.

Gambar 10

Open Channel

Gambar 11

Outer Drainage

Culvert : digunakan untuk menyeberangkan aliran air melewati jalan, tanggul dsb. Bahan2 yang digunakan untuk culvert/ gorong-gorong :

Pipa Besi
Silinder beton
Box culvert beton
Pipa Corrugated, dll.

Gambar 12

Culvert

Pumping System

Gambar 13

Pumping System

System pemompaan yang biasa digunakan :

1. Direct pumping

2. Multi stage pumping

Dapat memperbesar head dan debit sistem
Membutuhkan bench untuk pompa tandem
Pompa yang dibutuhkan 2 x jumlah pompa awal
Line outlet pompa dapat menggunakan jalur lowwall

Gambar 12

Multi stage pumping

3. Multi stage pumping with inter mediate sump

Membagi catchment area antara sump utama dan sump intermediate
Membutuhkan area luas untuk pembentukan sump intermediate
Pompa yang dibutuhkan di sump utama lebih sedikit karena catchment area nya berkurang
Sump intermediate tidak dapat dibuat di lowwall karena air sump dapat meresap ke bawah

Gambar 13

Multi stage pumping with inter mediate sump

Settling Pond

Yaitu kolam yang berfungsi untuk menampung air tambang sekaligus mengendapkan partikel-partikel padatan.

Kebutuhan settling pond didasarkan pada :

Perencanaan 5 tahunan tambang (5YP)
Perencanaan jangka panjang (LOM)
Ketersediaan fasilitas eksisting
Kondisi topografi, sungai, ketersediaan area bebas dsb.

Lokasi settling pond didasarkan pada :

Simulasi arah aliran dari plan 5YP atau LOM
Simulasi catchment area
Posisi badan air penerima
Kondisi area bebas/ potensi dibebaskan

Catchment area didasarkan pada :

Digenerate berdasarkan plan 5YP atau LOM
Menentukan kebutuhan dimensi & kapasitas settling pond

Parameter air limbah (TSS, gradasi ukuran partikel tersuspensi, PH, dll) didasarkan pada :

SP untuk mengolah TSS
SP untuk mengolah air asam
SP untuk mengolah TSS dan air asam

Elevasi dan dimensi settling pond didasarkan pada :

Kebutuhan panjang jalur pengendapan untuk keperluan treatment
Kebutuhan kapasitas tampung settling pond
Kondisi ketersediaan lahan
Kondisi topografi
Rencana metode maintenance SP

Idealnya, settling pond terdiri atas :

Sediment pond
Safety pond
Fasilitas treatment
Mud pond
Titik pentaatan
Drying pond

Gambar 14

Settling Pond

1. Sediment Pond

Fungsi :

Sediment Pond berfungsi untuk mengendapkan material yang relatif berat dengan ukuran 0.01 mm s/d 1 mm secara gravitasi tanpa penambahan bahan kimia.

Type sediment : gravel, sand, sandy silt

Lokasi :

Berada di awal proses pengolahan (sebelum air ditambahkan bahan kimia)

Proses :

Pengendapan material kasar (Coarse Solid Reduction)
Pengurangan Kecepatan Aliran (Velocity reduction)

Kriteria Desain :

Panjang jalur pengendapan sesuai target ukuran partikel yang akan diendapkan
Kecepatan air optimal untuk menghindari terjadinya clogging (jika terlalu lambat) ataupun erosi (jika terlalu cepat)
Dimensi dan jumlah kolam menyesuaikan rencana metode dan skedul maintenance

2. Safety Pond

Fungsi :

Safety Pond berfungsi untuk menampung sementara air limbah yang dihasilkan dari curah hujan maksimum dalam jangka waktu pendek

Type sediment: silt, silty clay, clay

Lokasi :

Setelah sediment Pond, sebelum intake menuju mud pond

Proses :

Tampungan (Storage)
Pengendali banjir
Penyeragaman (Equalization)

Kriteria Desain :

Mampu menahan debit runoff dan pompa saat hujan tinggi berdasarkan Periode Ulang Rencana
Memungkinkan untuk mengalirkan air secara grafitasi ke mud pond
Tersedia dead storage untuk tampungan lumpur sesuai dengan umur rencana atau rencana maintenance

Gambar 15

Konsep Air di Safety Pond

3. Fasilitas Treatment

Fungsi :

Fasilitas Treatment berfungsi sebagai fasilitas pengaturan debit dan lokasi penambahan bahan kimia (flokulan/koagulan/Ph adjuster) yang memungkinkan terjadinya proses pengadukan dengan air yang akan di olah baik pengadukan cepat (rapid mixing) maupun pengadukan lambat (slow mixing).

Lokasi :

Berada diantara safety pond dan mud pond

Proses :

Pengaturan debit
Injeksi bahan kimia

Kriteria Desain :

Pengaturan debit
Tersedia flokulator (tempat injeksi bahan kimia)

Gambar 16

Fasilitas Treatment

4. Mud Pond

Fungsi :

Mud Pond berfungsi memisahkan air dengan endapan yang terbentuk dari proses pencampuran bahan kimia berupa koagulan dan flokulan dengan air limbah.

Lokasi :

Berada setelah fasilitas slow mixing dan sebelum titik pentaatan

Proses :

Pengendapan suspended solid
Injeksi bahan kimia
Kriteria Desain :
Pengaturan debit
Tersedia flokulator (tempat injeksi bahan kimia)

5. Titik Pentaatan

Fungsi :

Titik pentaatan berfungsi sebagai titik dimana perusahaan harus taat terhadap baku mutu air limbah sesuai peraturan yang berlaku sekaligus di sebagai tempat dilakukannya monitoring dan sampling air dari hasil pengolahan limbah.

Gambar 17

Titik Pentaatan

Gambar 18

Parameter Titik Pentaatan

6. Drying Pond

Fungsi :

Drying Pond berfungsi sebagai tempat untuk penirisan lumpur buangan dari proses maintenance settling pond hingga dapat di lakukan proses trucking ke area disposal.

Lokasi :

Berada disekitar area setlling pond yang akan dilakukan maintenance.

Proses :