## METODE GAS PERUNUT UNTUK EVALUASI EFISIENSI VENTILASI TAMBANG BAWAH TANAH

## A Tracer Gas Method to Evaluate Underground Mine Ventilation Efficiency
Arif Widiatmojo 1, * , Nuhindro Priagung Widodo 2 , Kyuro Sasaki 3
1 Renewable  Energy  Research  Center,  National  Institute  of  Advanced  Industrial  Science  and  Technology,  AIST, Japan.
2 Kelompok  Keahlian  Teknik  Pertambangan,  Fakultas  Teknik  Pertambangan  dan  Perminyakan,  Institut  Teknologi Bandung, Bandung 40132.
3 Department of Earth Resources Engineering, Faculty of Engineering, Kyushu University, Japan.
Artikelmasuk : 27-12-2020 , Artikel diterima : 2021-04-27
* Penulis Koresponden: arif.widiatmojo@aist.go.jp
Doi : https://doi.org/10.36986/impj.v3i1.28

## ABSTRAK
Ventilasi  tambang  bawah  tanah  mempunyai  peran  penting  untuk  memastikan ketersediaan  suplai  udara  segar  untuk  pekerja  tambang,  mesin  bakar  internal, melarutkan gas dan partikulat, maupun menjaga suhu dan kelembapan kelembaban udara.  Desain  yang  tidak  benar  dapat    menyebabkan  kebocoran  dan  resirkulasi udara,  menurunkan  efisiensi  energi  dari  sistem  ventilasi  secara  total.  Di  lain  hal, difusi turbulensi mengendalikan penyebaran gas dan partikulat. Makalah  ini  membahas  penggunaan  gas  perunut  untuk  mengevaluasi  efisiensi sistem  ventilasi  tambang.  Dengan  mencocokkan  hasil  pengukuran  lapangan dengan simulasi numerik, kuantitas suplai udara yang terbuang disebabkan karena kebocoran dapat dievaluasi. Selain itu, laju pertukaran udara di muka tambang juga di  analisa  berdasarkan  data  peluruhan  gas.  Sebagai  hasil  analisa,  sekitar  53,5% udara  bersih  terbuang  langsung  melalui  kipas  utama.  Sedangkan,  laju  pertukaran udara di salah satu front tambang, adalah sekitar 6,48 kali per jam.

## ABSTRACT
The role of underground mine ventilation is critical to ensure an adequate supply of fresh  air  for  mineworkers  and  internal  combustion  engines,  to  dilute  hazardous gasses  and  particles,  and  to  maintain  the  appropriate  level  of  temperature  and humidity.  Improper  mine  ventilation  design  leads  to  leakages  or  recirculation  of airflow, lowering the energy efficiency required for the total ventilation system. On the other hand, turbulent diffusion controls the spreading of gas and other particles. This  paper  discusses  the  application  of  tracer  gas  measurement  to  evaluate  the efficiency of a mine ventilation system. The history matching of numerical simulation with the field measurement result is employed to evaluate the air leakages. Besides, the air exchange rate in a development heading was also evaluated based on the tracer gas concentration decay. The result indicates 53,5% of the fresh air supply was inefficiently wasted through direct leakages to the main fan. On the other hand, the air exchange rate from a development front was evaluated as 6,48h -1 .
Kata kunci:
Jaringan  ventilasi  tambang,  gas perunut, kebocoran udara, simulasi numerik, difusi turbulensi, peluruhan konsentrasi
Keywords: Mine  ventilation  network,  tracer gas,  air  leakages,  numerical simulation,  turbulent  diffusion, concentration decay

## PENDAHULUAN
Ventilasi  tambang  mempunyai  peranan  vital  dalam porsesproses  penambangan.  Secara  umum,  ventilasi tambang bawah tanah mempunyai tiga peran utama, yaitu  sebagai  kontrol  kuantitas,  kontrol  kualitas  dan kontrol  iklim.  Dalam  aplikasinya,  pasokan  udara  ke dalam  tambang  harus  mencukupi  kebutuhan  pekerja tambang, pembakaran mesin, mampu melarutkan dan membuang  gas-gas  berbahaya  maupun  partikulat lainnya,  serta  mengatur  temperatur  dan  kelembapan kelembaban.  Nilai  minimum  parameter-parameter tersebut  diatur  dalam  regulasi  pada  masing-masing negara.
Untuk  mengalirkan  udara  di  dalam  tambang, diperlukan main  fan (kipas  utama)  yang  dipasang  di mulut tambang untuk menciptakan perbedaan tekanan dengan udara luar, sehingga aliran udara dapat terjadi. Dalam  hal  ini,  terowongan  tambang  yang  saling terhubung  sedemikian  rupa  menciptakan resistance (tahanan).  Proses  penambangan  yang  dinamis ataupun  perencanaan  sistem  ventilasi  yang  kurang tepat  dapat  menyebabkan  kebocoran  udara.  Hal  ini disebabkan karena udara selalu mencari jalur melalui terowongan dengan tahanan terkecil. Sering kali jalur ini  tidak  efektif  karena  tidak  melewati  area-area dimana  pasokan  udara  lebih  dibutuhkan  untuk operasional  tambang.  Dari  penelitian  sebelumnya, diperkirakan  kebutuhan  energi  untuk  ventilasi tambang  mencapai  50%  dari  total  konsumsi  dan sekitar  20-40%  dari  total  biaya  energi  untuk penambangan (Demirel, 2018). Metode  pengukuran  gas tracer (perunut)  dapat diterapkan  untuk  mengetahui  adanya  kebocoran udara. Pada umumnya hasil pengukuran gas perunut berupa  kurva  distribusi  konsentrasi  terhadap  waktu. Selain  untuk  mengetahui  kebocoran  udara,  hasil pengukuran  perunut  gas  juga  mempunyai  informasi tentang  difusi  turbulensi  yang  dialami  selama perjalanan.  Nilai  difusi  turbulensi  ini,  menurut beberapa  penelitian  sebelumnya  merupakan  fungsi dari  beberapa  parameter  seperti  bilangan  Reynolds, diameter  terowongan,  dan  persentase  rongga  pada dinding  terowongan  (Arpa,  Widiatmojo,  Widodo,  & Sasaki,  2008;  Widiatmojo  et  al.,  2015;  Widiatmojo, Sasaki,  Widodo,  &  Sugai,  2013;  Widiatmojo,  Sasaki, Widodo,  Sugai,  et  al.,  2013;  Widodo,  Sasaki,  & Gautama, 2008). Makalah  ini  mendiskusikan  hasil  pengukuran  gas perunut  yang  dilakukan  di  tambang  emas  bawah tanah  Cibaliung,  PT.  Cibaliung  Sumberdaya.  Melalui hasil  pengukuran  gas  perunut,  analisa  dilakukan terhadap  jalur  kebocoran  udara  dan  laju  pertukaran udara di salah satu development heading .

## METODE

## Konsep pengukuran gas perunut
Dilihat dari tujuannya, pengukuran gas perunut, dapat dibagi  menjadi  tiga,  yaitu dilution (dilusi), decay (peluruhan) dan recirculation (resirkulasi). Pengukuran gas  perunut  untuk  dilusi  dilakukan  dengan melepaskan gas tertentu pada suatu posisi tertentu di hulu  dan  mengukur  perubahan  konsentrasi  di  suatu posisi  tertentu  di  hilir  menggunakan  sensor  atau monitor gas. Untuk mengetahui resirkulasi pada suatu posisi,  pelepasan  dan  pengukuran  konsentrasi dilakukan  pada  titik  yang  sama.  Sedangkan peluruhan,  dapat  digunakan  untuk  mengetahui  laju pergantian  udara  pada  ruangan  tertutup,  sebagai contoh, development  heading .  Makalah  ini  akan memfokuskan  pembahasan  pada  dilusi  gas  dan peluruhan.
Pada  dasarnya,  semua  gas  yang  bersifat inert ,  tidak beracun  dan  tidak  terdapat  dalam  konsentrasi  tinggi secara  natural,  bisa  dipakai  sebagai  gas  perunut Salah satu gas yang umum dipakai adalah SF 6 (Sulfur hexafluoride).  Gas  ini  mempunyai  massa  jenis  6,12 gram/Liter  atau  5  kali  lebih  berat  dari  udara  pada tekanan udara 1 atmosfir.
Pelepasan  gas  dapat  dilakukan  dengan  dua  metode utama,  yaitu  pelepasan  instan  atau  sesaat  dan pelepasan  kontinu.  Pelepasan  instan  dilakukan dengan  melepaskan  sejumlah  gas  perunut  dengan berat  dan  volume  yang  diketahui,  secara  sesaat. Gambar  1  menunjukkan  persiapan  dan  pelaksanaan pengukuran  gas  perunut,  dimulai  dengan  pengisian gas  ke  dalam  balon,  pengukuran  dimensi  dan  berat balon  yang  telah  terisi  gas,  pelepasan  gas  di  posisi tertentu  di  hulu  dan  pengamatan  konsentrasi  gas  di hilir. Pelepasan kontinu dilakukan dengan melepaskan gas perunut dengan jumlah konstan ataupun berubah bertahap.
Gambar 1. Pengisian gas ke dalam balon, pengukuran berat dan dimensi balon, pelepasan gas dengan meletuskan balon dan pengamatan konsentrasi gas pada titik tertentu di dalam tambang (2011)
Gambar  2  mengilustrasikan  pengukuran  gas  perunut pada  terowongan  lurus.  Monitor/sensor  gas  yang ditempatkan  di  hilir  merekam  perubahan  konsentrasi gas  terhadap  waktu.  Dengan  menggunakan  volume gas, V (m 3 ), yang telah diketahui dan konsentrasi gas, C (-)  sejak  awal  pengukuran t 0 sampai  akhir pengukuran t s ,  dan  dengan  asumsi  bahwa  tidak  ada
gas  yang  hilang  (bocor),  maka  debit  aliran, Q (m 3 s -1 ), dalam terowongan dapan dihitung dengan rumus:
∫ ⁄ ....................................................... (1) dimana, dt adalah  interval  pengamatan  data konsentrasi.
Gambar 2. Ilustrasi pengukuran dan pengamatan konsentrasi gas perunut pada terowongan lurus dengan metode pelepasan instan

## Difusi Turbulensi pada ventilasi tambang
Secara  umum,  aliran  udara  di  dalam  tambang tergolong aliran turbulensi, dimana bilangan Reynolds selalu  lebih  besar  dari  4000  ( Re >4000).  Hal  ini mengakibatkan  fluida  (udara)  tambang  mengalami difusi turbulensi. Difusi turbulensi adalah perpindahan massa,  panas  atau  momentum  pada  suatu  sistem fluida  yang  disebabkan  oleh  pergerakan  acak  akibat aliran turbulensi. Aliran turbulensi sendiri adalah aliran dimana  fluida  mengalami  fluktuasi,  percampuran (mixing) secara tidak beraturan. Difusi turbulensi lebih besar daripada difusi laminar.
Jika  suatu  gas  atau  massa  lainnya  dilepaskan  pada suatu  posisi  di  hulu,  gas  atau  massa  tersebut  akan mengalami difusi ke semua arah. Untuk aliran dalam terowongan,  difusi  dapat  direpresentasikan  dalam  1- dimensi,  searah  dengan  aliran.  Difusi  ini  disebut sebagai difusi turbulensi efektif.  Namun difusi searah aliran  ini  juga  dipengaruhi  oleh  difusi  tegak  lurus aliran,  percampuran  udara  karena  percabangan terowongan, auxiliary  ventilation (ventilasi  tambahan) dan sebagainya. Secara ideal, perubahan konsentrasi gas akibat aliran udara dan difusi searah aliran, dapat dinyatakan  dengan  rumus  diferensial  parsial  untuk adveksi dan difusi sebagai berikut:
⁄    ( ⁄ ) ( ⁄ ) ............... (2)
Dengan C (-) adalah konsentrasi gas, D e (m 2 s -1 ) adalah koeffisien  difusi  turbulensi  efektif, u (ms -1 )  adalah kecepatan aliran udara dan x (m) adalah jarak dari titik pelepasan.
Distribusi  konsentrasi  gas  pada  terowongan  tunggal, pada posisi tertentu di hilir, dapat dirumuskan dengan:
√ ⁄ [ (      ) ⁄ ] ....... (3)
Dengan A (m 2 )  adalah  luas  penampang  terowongan. Persamaan  3  di  atas  identik  dengan  fungsi  distribusi probabilitas  Gauss.  Ilustrasi  dari  persamaan  3  dapat dilihat  pada  Gambar  3.  Gambar  3  mengilustrasikan pelepasan  gas  pada  hulu  dan  sebaran  gas  pada waktu t 1 ,t 2 dan t 3 (s),  dimana t 1 < t 2 < t 3 .    Bentuk  kurva ideal  mengikuti  kurva  distribusi  Gauss  dengan  luas area  bawah  kurva  yang  sama.  Gambar  4 menunjukkan  perbedaan  kurva  distribusi  konsentrasi pada  waktu  dan  kecepatan  yang  sama.  Perbedaan bentuk kurva disebabkan oleh perbedaan nilai D e .
Arah aliran udara
dengan kecepatan u Profile kecepatan udara turbulen Titik pelepasan tracer gas secara
instan pada t 0 =0 Sebaran tracer gas pada suatu posisi dan waktu tertentu Monitor/Sensor Tracer Gas Pipa sampling Konsentrasi gas Waktu Hasil pengukuran t 0 t s C
Gambar 3. Ilustrasi perubahan sebaran konsentrasi gas pada terowongan lurus dikarenakan efek difusi
Gambar 4. Ilustrasi pengaruh perbedaan koefisien difusi terhadap sebaran konsentrasi gas (untuk kecepatan aliran sama)
Pada aplikasinya, data yang didapat dari pengukuran gas  perunut  adalah  distribusi  konsentrasi  terhadap waktu  pada  titik  tertentu,  sedangkan  persamaan  3 menghasilkan  distribusi  konsentrasi  terhadap  jarak tertentu.  Untuk  itu,  persamaan  3  harus  diubah  ke dalam  bentuk  diskrit  untuk  menghitung  pergerakan gas sebagaimana yang sudah dijelaskan secara detail di  makalah  penulis  sebelumnya  (Widiatmojo  et  al., 2015;  Widiatmojo,  Sasaki,  Widodo,  &  Sugai,  2013; Widiatmojo,  Sasaki,  Widodo,  Sugai,  et  al.,  2013; Widodo, Sasaki, & Gautama, 2008).
Pada  aplikasinya,  jaringan  ventilasi  tambang merupakan jaringan kompleks dimana udara berpisah dan bertemu di persimpangan. Untuk
memperhitungkan  jalur  ventilasi  yang  berbeda-beda ini,  diperlukan  algoritma  khusus  seperti  yang  telah dibahas  pada  makalah  yang  lain  (Widiatmojo  et  al., 2016).
Pengukuran  laju  pertukaran  udara  di front tambang
Proses penambangan ataupun pembuatan terowongan  baru  berlangsung  pada front tambang, yang  merupakan  sistem  ventilasi  ruang  tertutup. Udara dari kipas utama tidak bisa menjangkau posisi ini  dikarenakan front tambang  merupakan  titik  buntu. Untuk  itu,  ventilasi  tambahan  harus  digunakan  agar
udara  dapat  menjangkau front tambang.  Salah  satu parameter  penting  dalam  efisiensi  dan  efektifitas ventilasi aktif tambahan adalah laju pertukaran udara. Laju pertukaran udara, n rate (s -1 ), adalah siklus volume udara yang dipindahkan dan digantikan dengan yang baru  pada  suatu  ruangan  dengan  volume  tertentu setiap  satuan  waktu.  Parameter  ini  dapat  dihitung berdasarkan peluruhan konsentrasi gas yang didapat dari  pengukuran  gas  perunut.  Pengukuran  dilakukan dengan  melepaskan  gas perunut  dengan  volume tertentu di dalam ruangan dan mengukur konsentrasi gas  sampai  kembali  ke  konsentrasi  awal  sebelum pelepasan.
Secara  umum,  gas  yang  dilepaskan  pada  ruangan tertentu,  akan  mengalami  peluruhan  eksponensial apabila  konsentrasi  gas  tersebut  berkurang  secara proporsional  terhadap  konsentrasi  awal  ( C 0 ).  Secara matematis  dapat  diekspresikan  dengan  persamaan berikut:
⁄ ................................................. (4) Dengan  menata  ulang  dan  mengintegralkan persamaan 4 di atas didapatkan: ( ) ⁄ ............................................... (5) Atau dalam bentuk linier: ( ( ) ⁄ ) ...................................... (6)
Pengukuran  gas  perunut  di  Tambang  Cibaliung, PT. Cibaliung Sumberdaya
Pengukuran  gas  perunut  di  tambang  bawah  tanah Cibaliung, PT. Cibaliung Sumberdaya, dilakukan pada bulan  Februari-Maret  2011.  Gambar  5  menunjukkan skema  jaringan  ventilasi  tambang  Cibaliung, percabangan,  luas  penampang  terowongan  serta debit  udara  yang  diukur  sesaat  sebelum  pelepasan gas  perunut.  Pada  saat  pengukuran,  tambang  masih dalam  pengembangan  awal.  Hasil  survei  ventilasi mendapatkan  total  debit  suplai  udara  sebesar  87,2 m 3 s -1 ,  dimana  84,4%  berasal  dari  portal  tambang, sedangkan sisanya berasal dari shaft Cibitung (#1 dan #8 pada Gambar 5). Kipas utama menggunakan kipas udara  aksial  berkapasitas  132  kW  (GIA AVH224.132.6.10/50 Hz)  yang terhubung ke jaringan tambang melalui shaft vertikal (titik #23 pada Gambar 5).    Gas  yang  digunakan  adalah  SF 6 ( Sulphur Hexafluoride )  yang  di  pompakan  ke  dalam  balon. Sebelum  dilepaskan,  berat  gas  dan  volume  balon diukur,  sedangkan  volume  gas  dihitung  dengan memperhitungkan buoyancy  effect (efek  apung)  dari gas.  Pelepasan  dilakukan  dengan  meletuskan  balon. Pengamatan  konsentrasi  dilakukan  pada  beberapa titik  di  dalam  tambang.  Pencatatan  konsentrasi  gas dilakukan  dengan  menggunakan  alat  gas  monitor khusus SF 6 , (Bruel Kjaer model 1402). Gas monitor ini memiliki resolusi 10 ppb (part per billion) dan sampling interval 50-60  detik.  Secara  total,  6  (enam) pengukuran  dilakukan,  satu  diantaranya  pengukuran peluruhan untuk mengetahui laju pertukaran udara di dalam  development  heading  Cross-cut  2  Cikoneng- North.
Sebagian  besar  hasil  dari  penelitian  ini  telah dipublikasikan. Untuk pembahasan lebih lengkap hasil dari  pengukuran  ini,  pembaca  dapat  mengacu  pada makalah penulis lainnya (Widiatmojo, Sasaki, Widodo,
& Sugai, 2013).
Gambar 5. Skema ventilasi tambang bawah tanah Cibaliung pada awal development , Februari-Maret 2011 (Widiatmojo et.al, 2013)
67.1m 3 /s 25m 2
Udara masuk (intake) Kipas utama (main fan)
Percabangan/Persimpangan Saluran ventilasi (duct) Terowongan utama Arah aliran udara Kipas pembantu (auxiliary fan) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 22 23 20 2.1m 3 /s 2m 2 18.1m 3 /s 18m 2 1.9m 3 /s 24m 2 87.2m 3 /s 19.5m 3 /s 27m 2 73.6m 3 /s 13.6m 3 /s 25m 2 Portal tambang Shaft Cibitung Area Cibitung Area Cikoneng

## PEMBAHASAN

## Analisa kebocoran udara
Untuk  menganalisa  efisiensi  ventilasi  udara,  gas perunut  dilepaskan  pada  portal  utama  (titik  #1,  pada Gambar 5) dan pencatatan konsentrasi di shaft kipas utama  (titik  #23).  Total  volume  SF 6 yang  dilepaskan adalah 0,0779 m 3 . Simulasi numerik dilakukan dengan terlebih  dahulu  mengidentifikasi  jalur  ventilasi  sesuai hasil pengukuran debit udara tambang.
Hasil  pengukuran  dan  simulasi  dapat  dilihat  pada Gambar  6.  Dari  hasil  simulasi,  didapatkan  dua kelompok area dengan dua puncak yang teridentifikasi sebagai  kebocoran  udara.  Puncak  pertama  (area  #1 pada  Gambar  6)  teridentifikasi  sebagai  kebocoran
langsung ke kipas utama melalui jalur #1  #2  #11  #20  #23  (lihat  Gambar  5).  Udara yang terbuang pada jalur kebocoran ini mencapai titik pengamatan  pada  bagian  bawah shaft kipas  utama, mulai  dari  menit  ke  2,4  setelah  dilepaskan,  dan konsentrasi  gas  mencapai  puncak  setelah  4  menit. Udara  yang  terbuang  melalui  kelompok  yang  kedua (area  #2  pada  Gambar  5)  mulai  sampai  ke  titik pengamatan  setelah  sekitar  5  menit  dan  konsentrasi gas  mencapai  puncak  setelah  sekitar  65  menit. Kebocoran  ini  teridentifikasi  berasal  dari  saluran ventilasi yang robek di antara titik #3 dan titik #4 (lihat Gambar 5). Kedua puncak tersebut sampai pada titik pengamatan  dalam  waktu  yang  relatif  cepat,  yang menyebabkan udara tidak terdistribusi secara optimal ke front tambang.
Gambar 6. Hasil pengukuran gas perunut dan simulasi numerik; hasil simulasi menunjukkan udara yang terbuang dan udara yang efektif digunakan untuk proses pengembangan front tambang
Kelompok  ketiga  (dengan  area  berwarna  biru  pada Gambar  6)  merupakan  gas  perunut  yang  terbawa udara  menuju  ke  beberapa front tambang.  Hal  ini terkonfirmasi  dengan  hasil  simulasi  numerik. Karakteristik gas perunut pada kelompok terdistribusi dalam  rentang  waktu  yang  lama  dari  menit  ke-6,5 sampai  menit  ke-35.  Rentang  waktu  yang  lama disebabkan  karena  rute  perjalanan  udara  yang  jauh dan kecepatan udara yang relatif rendah saat kembali dari front tambang menuju ke titik pengamatan.
Melalui  simulasi  numerik,  didapatkan  bahwa,  untuk memperoleh  hasil  simulasi  yang  mendekati pengukuran  lapangan,  untuk  segmen  terowongan dengan  aliran  udara  berkecepatan  rendah,  nilai D e harus  lebih  besar  daripada  nilai D e untuk  segmen terowongan  dengan  aliran  udara  berkecepatan  lebih tinggi (Widiatmojo, Sasaki, Widodo, & Sugai, 2013).
Dengan  menghitung  luas  kurva  pada  Gambar  6, menggunakan Persamaan 1, didapatkan bahwa udara
yang  terbuang  akibat  kedua  kelompok  kebocoran tersebut  adalah  sekitar  53,5%  dari  total  udara  bersih yang  masuk  melalui  portal  utama  dan shaft Cibitung (titik #1 dan titik #8).

## Analisa  laju  pertukaran  udara  di  Cross-cut  2
Cikoneng-North
Cross-cut 2  Cikoneng-North  berlokasi  di  ujung development  heading area  Cikoneng  (titik  #16  pada Gambar  5).  Ruangan  tambang  ini  berukuran  lebar 5,23  meter,  tinggi  4,94  meter  dan  memanjang berbentuk  tabular  dengan  jarak  sekitar  27  meter. Pengukuran  dilakukan  dengan  melepaskan  gas perunut di dekat ujung saluran ventilasi. Sebelumnya monitor  gas  telah  dinyalakan  dan  merekam konsentrasi background .  Sampling  gas  monitor dilakukan di posisi area tengah ruangan tambang, 13 meter  dari  muka  tambang  dan  9,4  meter  dari  ujung saluran  ventilasi.  Gambar  7  menunjukkan  hasil pengamatan  konsentrasi  gas.  Sesaat  setelah
0 1 2 3 4 0 5 10 15 20 25 30 35 K o n se n tra si (p p m ) Simulasi Numerik Pengukuran lapangan Waktu sejak pelepasan (menit) Kebocoran #1 langsung menuju kipas utama Kebocoran #2 dari saluran ventilasi (duct)
Aliran udara efektif ke front tambang
dilepaskan,  konsentrasi  gas  mencapai  puncak  dan seterusnya mengalami pengurangan.
Untuk menganalisa  nilai  laju  pertukaran  gas  ( n rate ),  sesuai dengan  persamaan  6,  nilai  konsentrasi  harus dinormalisasikan  (dibagi)  dengan  nilai  konsentrasi background ( C 0 =0.054ppm)  dan  dalam  bentuk logaritmik natural (ln ( C/C 0 )). Hasil dari penghitungan tersebut  disajikan  dalam  Gambar  8.  Regresi  linear (persamaan  6)  dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai gradient  linear.  Didapatkan  nilai n rate =6,48  per-jam. Artinya, setiap satu jam, seluruh udara dalam Cross-
cut  2  Cikoneng-North  berganti  selama  6,48  kali. Dengan kata lain, untuk melakukan sekali pergantian udara  total  dengan  kondisi  ventilasi  saat  itu, diperlukan  waktu  sekitar  0,15  jam  atau  9,26  menit. Perlu  dicatat  bahwa  pengukuran  saat  itu  dilakukan hanya sekali. Faktor lain yang mempengaruhi nilai laju pertukaran udara adalah posisi pengamatan. Idealnya, pengukuran  dilakukan  lebih  dari  satu  kali  dengan mengambil posisi sampling yang berbeda-beda untuk mendapatkan nilai yang lebih representatif.
Gambar 7. Hasil pengamatan konsentrasi pada Cross-cut 2 Cikoneng North
Gambar 8. Plot ln ( C/C 0 ) terhadap waktu dan regresi linear untuk mencari gradien laju pertukaran udara dalam ruangan tertutup

## KESIMPULAN
Pengukuran  gas  perunut  telah  dilakukan  di  tambang emas  bawah  tanah  Cibaliung,  PT.  Cibaliung  Sumber Daya,  pada  bulan  Februari-Maret  2011.  Analisa kebocoran  udara  dilakukan  berdasarkan  hasil pengukuran dan simulasi numerik. Didapatkan bahwa 53,5% udara bersih  yang seharusnya terdistribusi ke area development terbuang  langsung  melalui  kipas
utama  dikarenakan  posisi  kipas  utama  dan  tekanan yang besar. Perawatan dari saluran udara (ventilation duct)    mutlak  diperlukan  untuk  mencegah  kebocoran udara.
Dari  hasil  pengukuran  gas  perunut  di  Cross-Cut  2 Cikoneng-North,  dapat  disimpulkan  bahwa  laju pertukaran udara pada lokasi tersebut adalah 6,48 kali per jam. Namun, untuk mendapatkan hasil yang lebih representatif,  hendaknya  pengukuran  dilakukan  lebih
0 2 4 6 8 10 12 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 K o n se n tr as i (p p m ) Waktu  (jam) Saat pelepasan gas ln( C / C 0 ) = -6.48 t + 4.42 R² = 0.97 0 1 2 3 4 5 6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 ln ( C / C 0 )
Waktu sejak pertama terdeteksi (jam)
dari satu kali dengan mengambil posisi sampling yang bervariasi.  Sehingga  rata-rata  nilai  laju  pertukaran udara dapat di-evaluasi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  kepada  Bapak  Haris  Yusuf, Bapak Johannes Sinaga, Bapak Ramdhana, dan juga segenap  direksi, engineer ,  dan  karyawan  PT. Cibaliung  Sumberdaya,  atas  dukungan  dan  bantuan selama  pelaksanaan  pengukuran  gas  perunut  di tambang emas Cibaliung.

## DAFTAR PUSTAKA
Arpa,  G.,  Widiatmojo,  A.,  Widodo,  N.  P.,  &  Sasaki,  K. (2008).  Tracer  gas  measurement  and  simulation  of turbulent  diffusion  in  mine  ventilation  airways. Journal of Coal Science and Engineering (China) , 14 , 523–529. https://doi.org/10.1007/s12404-008-0401-x Demirel,  N.  (2018).  Energy-Efficient  Mine  Ventilation
Practices.  In  Awuah-Offei  K.  (Ed.)  (pp.  287–299). https://doi.org/10.1007/978-3-319-54199-0_16
Widiatmojo,  A.,  Sasaki,  K.,  Sugai,  Y.,  Suzuki,  Y.,  Tanaka,
H., Uchida, K., & Matsumoto, H. (2015). Assessment of  air  dispersion  characteristic  in  underground  mine ventilation:  Field  measurement  and  numerical
evaluation. Process  Safety  and  Environmental
Protection , 93 (April), 173–181. https://doi.org/10.1016/j.psep.2014.04.001
Widiatmojo,  A.,  Sasaki,  K.,  Widodo,  N.  P.,  &  Sugai,  Y.
(2013).  Discrete  Tracer  Point  Method  to  Evaluate Turbulent Diffusion in Circular Pipe Flow. Journal of Flow  Control  Measurementand  Visualization , 1 (2), 57–68.
Widiatmojo,  A.,  Sasaki,  K.,  Widodo,  N.  P.,  Sugai,  Y., Sahzabi, A. Y., & Nguele, R.  (2016). Predicting gas dispersion  in  large  scale  underground  ventilation:  A particle tracking approach. Building and Environment , 95 , 171–181. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.07.025
Widiatmojo, A., Sasaki, K., Widodo, N. P., Sugai, Y., Sinaga, J.,  &  Yusuf,  H.  (2013).  Numerical  simulation  to evaluate  gas  diffusion  of  turbulent  flow  in  mine ventilation  system. International  Journal  of  Mining Science  and  Technology , 23 (3),  349–355. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2013.05.004
Widodo,  N. P., Sasaki, K., & Gautama, R. S. (2008). Mine ventilation  measurements  with  tracer  gas  method and  evaluations  of  turbulent  diffusion  coefficient. International  Journal  of  Mining,  Reclamation  and
Environment , 22 (1), 60–69. https://doi.org/10.1080/17480930701474869