## Journal of Science and Engineering
Full Paper

## A NALISIS KUALITAS DAN KUANTITAS UDARA PADA SISTEM VENTILASI TAMBANG BAWAH TANAH

## KENCANA D I PT . N USA HALMAHERA MINERALS
Iksan Muksin Adam, Nurany, Anas Abdul Latif, George Belly Sahetapy Universitas Khairun, Ternate, Indonesia
Article history
*Corresponding author iksanmnadam@gmail.com Graphical abstract

## Abstract
In the underground mining method, a good ventilation system is important, ventilation is an effort to control the quality and quantity of air in the airflow in underground mining. Measurements are made quantitatively in the field in the form of Psychometric data, opening hole area, Velocity, and  Vent duct Pressure. Air quality and quantity  in  the  Kencana  underground  mine  are  studied  by  calculating  the  value  of  Thermal  Work  Limit, incoming and outgoing air discharge, and energy loss (head loss) on the secondary fan. Based on the results of data processing obtained, there are 7 fronts in the acclimatization zone which are in the value range 140-219, and 2 fronts in the buffer zone which are in the value range 116-139, 2 fronts are in the buffer zone because the winning speed to the face is low. The results of air discharge data processing in actual and simulated conditions obtained air in the exhaust path is greater than the air in the fresh air path, this is due to a leak in the vent door that limits the fresh air and exhaust paths. The results of Vent duct pressure data processing on 4 fronts obtained there are many changes in trajectories and leaks and the distance from the motor fan to the face is far away in actual terms this causes the air to arrive at the face to also decrease, the actual and theoretical results when compared will experience differences because, in theory, the Vent duct path is straight the results are in theory on the KNF SB14B SILL front with a distance of 400 m and in actual conditions is 309 m, the air that should arrive at the face, in theory, is 35. 21 m 3 /s but in actual conditions is 15.05 m 3 /s. at front K1 SB07B UC01 Theory 400 m and 35.21 m 3 /s, actual 320 m and 13.66 m 3 /s, front KL SB10A UC03 Theory 400 m and 26.72 m 3 /s, actual 382 m and 13.66 m 3 /s and front K2 SB09H UC01 Theory 350 m and 28.62 m3/s, actual 331 m and 12.16 m 3 /s. Keywords: Ventilation, Psychometry, Air Discharge, Vent duct, Head Loss

## Abstrak
Dalam metode tambang bawah tanah penting adanya sistem ventilasi yang baik, ventilasi merupakan upaya pengontrolan terhadap kualitas dan kuantitas udara pada aliran udara di penambangan bawah tanah.  Pengukuran  dilakukan  secara  kuantitatif  di  lapangan  berupa  data  Psikometri,  luas  lubang bukaan, velocity , dan Pressure Vent duct . Kualitas dan kuantitas udara di tambang bawah tanah kencana dikaji dengan memperhitungkan nilai Thermal Work Limit , debit udara yang masuk dan keluar serta kehilangan energi ( head loss ) pada secondary fan . Berdasarkan hasil pengolahan data diperoleh, ada 7 front yang berada pada zona aklimatisasi yang berada pada rentang nilai 140 – 219 dan 2 front yang berada pada zona buffer yang berada pada  rentang nilai 116 – 139, 2 front berada pada zona buffer dikarenakan win speed yang sampai ke face rendah. Hasil pengolahan data debit udara secara kondisi aktual dan simulasi diperoleh udara di jalur exhaust lebih besar dibandingkan dengan udara di jalur fresh air , hal ini dikarenakan adanya kebocoran pada vent door yang membatasi antara jalur fresh air dan exhaust . Hasil pengolahan data pressure Vent duct pada 4 front diperoleh adanya banyak perubahan lintasan dan kebocoran serta jarak motor fan ke face yang jauh secara aktual hal ini menyebabkan udara yang sampai di face juga berkurang, hasil secara aktual dan teori jika dikomparasikan akan mengalami perbedaan karena secara teori jalur Vent duct lurus hasilnya yaitu pada teori di front KNF SB14B SILL dengan jarak 400 m dan pada kondisi aktual adalah 309 m, udara yang seharusnya sampai di face secara teori adalah 35.21 m 3 /s namun pada kondisi aktual adalah 15.05 m 3 /s. pada front K1 SB07B UC01 Teori 400 m dan 35.21 m 3 /s, aktual 320 m dan 13.66 m 3 /s, front KL SB10A UC03 Teori 400 m dan 26.72 m 3 /s, aktual 382 m dan 13.66 m3/s  dan front K2 SB09H UC01 Teori 350 m dan 28.62 m 3 /s, aktual 331 m dan 12.16 m 3 /s. Kata kunci: Ventilasi, Psikometri, Debit Udara, Vent duct, Head Loss
Ventilasi Tambang Bawah Tanah Psikometri Debit udara Vent duct dan Head Loss

## 1. PENDAHULUAN
PT. Nusa Halmahera Minerals (PT. NHM) adalah salah satu perusahaan yang bergerak dalam penambangan emas  bawah  tanah,  ventilasi  tambang  merupakan  suatu  proses  pengendalian  terhadap  pergerakan  udara  atau aliran  udara  tambang  termasuk  di  dalamnya  adalah  jumlah,  mutu  dan  arah  alirannya  [1].  Tujuan  utama  dari ventilasi tambang adalah menyediakan udara segar dengan kuantitas dan kualitas yang cukup baik, kemudian mengalirkan serta membagi udara segar tersebut ke dalam tambang sehingga tercipta kondisi kerja yang aman dan  nyaman  baik  bagi para  pekerja  tambang  maupun proses penambangan[1].  Pada prinsipnya  dalam  sistem ventilasi tambang, jumlah udara masuk sama dengan jumlah udara keluar[2].
Dalam metode tambang bawah tanah penting adanya sistem ventilasi yang baik, ventilasi merupakan upaya pengontrolan  terhadap  kualitas  dan  kuantitas  udara  tambang  [3].  Pengendalian  kualitas  udara  tambang bertujuan untuk pengendalian terhadap gas-gas yang berbahaya maupun debu-debu tambang serta pengaturan temperatur  dan  kelembaban  udara  tambang  [1].  Sedangkan  pengendalian  kuantitas  udara  bertujuan  untuk mengatur  jumlah  udara  bersih  yang  mengalir  ke  dalam  tambang  sehingga  udara  yang  dialirkan  tersebut mencukupi  sesuai  jumlah  yang  dibutuhkan  [3].  Apabila  tidak  ada  sistem  ventilasi  yang  baik  dalam  tambang bawah tanah maka kemungkinan besar para pekerja akan susah bernafas, dan yang terburuk bisa menyebabkan kematian.  Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menganalisis  kualitas  dan  kuantitas  udara  sistem  ventilasi  Tambang Bawah Tanah Kencana di PT. Nusa Halmahera Minerals pada front KNF SB14 SILL, KL SB14D SILL, KL SB10A UC03, K2S SB13B UC01, K2 SB09H UC01, K2 SB07H UC03, K2 SB07H UC01, K1 SB07E SILL dan K1 SB07B UC01.

## 2.  METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan pada lokasi penambangan emas bawah tanah PT. Nusa Halmahera Minerals,  Site Kencana, Kabupaten Halmahera Utara, Provinsi Maluku Utara.

## Gambar 1. Peta Kesampaian Daerah Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  metode  kuantitatif  yaitu  dengan  pengamatan  langsung  dan  melakukan pengukuran kualitas dan kuantitas udara seperti luas bukaan, psikometri tambang, debit udara, dan kehilangan energi / head loss serta menentukan temperatur efektif pada jaringan ventilasi di PT. Nusa Halmahera Minerals (PT. NHM) sesuai dengan regulasi yang berlaku [4].
2.1. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data mengenai kualitas dan kuantitas tambang maka perlu dilakukan pengukuran dimensi terowongan  lebar  dan  tinggi  menggunakan  alat Leica  Distrometer .  Data  yang  diperoleh  akan  diolah  untuk perhitungan luasan dimensi terowongan. Selanjutnya data kualitas udara pada front kerja berupa data kecepatan aliran udara, temperatur basah, temperatur kering, konsentrasi gas, kelembaban relatif dan gas pengotor yang ada di dalam front kerja dengan menggunakan alat kestrel. Data kuantitas udara berupa kecepatan aliran udara dan debit udara dengan menggunakan alat Hot Wire Anemometer serta data kuantitas udara berupa data tekanan udara ( pressure ) dengan menggunakan alat Pitot Tube .
2.2. Analisis Data
Data  –  data  yang  telah  diperoleh  dan  diolah  kemudian  dianalisis  berdasarkan  literatur-literatur  yang berhubungan dengan masalah tersebut sebagai berikut :
1. Melakukan  klasifikasi  zona Thermal  Work  Limit (TWL)  berdasarkan  tabel  standar  TWL.  Maka  akan diketahui Apakah zona tersebut masuk dalam zona kerja aklimatisasi, buffer atau with drawel .
2. Melakukan perbandingan debit udara fresh air yang masuk dan udara di jalur exhaust , maka akan diketahui apakah debit udara yang masuk sama/mendekati dengan udara yang keluar berdasarkan kondisi aktual dan simulasi.
3. Menganalisis hambatan/kehilangan yang ada pada setiap jalur udara, sehingga akan diketahui hambatan yang ada  seperti belokan yang terlalu tajam  dan kebocoran yang banyak pada jalur udara ( Vent duct ). Hal ini akan mempengaruhi kebutuhan udara yang ada di front kerja.
3 .  HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil Penelitian
3.1.1. Dimensi Terowongan
Dimensi  terowongan  berbentuk  tapal  kuda,  data  dimensi  terowongan  didapat  dari  pengukuran  langsung dilapangan pada setiap front kerja lain yaitu KNF SB14 SILL, KL SB14D SILL, KL SB10A UC03, K2S SB13B UC01, K2 SB09H UC01, K2 SB07H UC03, K2 SB07H UC01, K1 SB07E SILL  dan K1 SB07B UC01.  Dengan menggunakan alat Leica Distrometer dan juga dari data yang sudah ada di setiap vent station frontnya yaitu K1 Fresh  KN  VD03,  K1  Exhaust  SP05,  K2  Incline  VD06,  K2  Decline  VD15,  K2  Total  Fresh  Air  dan  K2  Total Exhaust.
Tabel 1. Hasil Pengolahan Data Dimensi Terowongan
Front Pengukuran   Lebar (m)  Tinggi (m)
Luas (m 2 ) Sub Level Access K1 Fresh KN VD03 - - 30.0 K1 Exhaust SP05 - - 34.8 K2 Incline VD06 - - 35.0 K2 Decline VD15 - - 36.6 K2 Total Fresh Air - - 34.4 K2 Total Exhaust - - 28.0 Front/Ore Drive/Vent Drive KNF SB14B SILL 5.2 5.4 25.18 KL SB14D SILL 5.3 5.5 26.14 KL SB10A UC03 5.2 5.5 25.70 K2S SB13B UC01 5.2 5.4 25.18 K2 SB09H UC01 5.4 5.5 26.58 K2 SB07H UC03 5.3 5.6 26.67 K2 SB07H UC01 5.3 5.6 26.67 K1 SB07E SILL 5.2 5.4 25.18 K1 SB07B UC01 5.3 5.4 25.61

## 3.1.2. Dimensi Vent Duct
Dimensi Vent duct berbentuk lingkaran. Adapun diameter Vent duct yang digunakan untuk menyalurkan udara ke setiap front kerja memiliki dua ukuran yaitu diameter 1.4 m dan 1.067 m. Front pengukuran dimensi Vent duct berada pada KNF SB14B SILL, K1 SB07B, KL SB10A dan K2 SB09H.
Tabel 2. Hasil Pengolahan Data Dimensi Vent duct Front Pengukuran Diameter (m) Luas A (m 2 ) KNF SB14B SILL 1.4 1.54 K1 SB07B 1.4 1.54 KL SB10A 1.4 1.54 K2 SB09H 1.4 1.54 KNF SB14B SILL 1.067 0.894 K1 SB07B 1.067 0.894 KL SB10A 1.067 0.894 K2 SB09H 1.067 0.894

## 3.1.3. Thermal Work Limit (TWL)
Kualitas udara di front kerja diukur menggunakan alat kestrel untuk mendapatkan hasil dari kualitas udara, data dari kualitas udara yang telah diambil akan di klasifikasikan ke dalam tiga zona Thermal Work Lomit (TWl) yaitu zona aklimatisasi, buffer dan withdrawel . Hasil dari klasifikasi tersebut akan menjelaskan bagaimana situasi atau kondisi yang ada serta tindakan perbaikan yang harus dilakukan dalam setiap front kerja sehingga kegiatan dapat berjalan  dengan  efektif.  PT.  NHM  sendiri  mempunyai  temperatur  efektif  dan  efisiensi  kerja  tersendiri,  pada dasarnya temperatur efektif dan efisiensi kerja diperoleh dari hubungan temperatur kering dan temperatur basah terhadap kecepatan udara.
Hasil dari pengukuran psikometri tambang dapat dilihat pada Gambar 2. Temperatur efektif dan efisiensi kerja yang  digunakan  PT.  NHM  ditunjukkan  pada  Tabel  3. Thermal  work  limit (TWL)  dan  Tabel  4.  Keterangan Thermal Work Limit (TWL). Hasil plotting front KNF SB14B SILL dapat dilihat pada Tabel 3.
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 KNF SB14B
SILL KL SB14D SILL KL SB10A UC03 K2S SB13B UC01 K2 SB09H UC01 K2 SB07H UC03 K2 SB07H UC01 K1 SB07E SILL K1 SB07B UC01

## Psikometri Heading
Db °C Wb °C Rh % Bp kPa Ws m/s
Gambar 2. Grafik hasil pengukuran psikometri tambang
Tabel 3. Thermal work limit (TWL) TWL chart untuk Kecepatan Angin 1.2 m/sec
Keterangan:
Wind speed = 1.2 m/sec Wet Bulb Temperature D ry b u lb T e m p e ra tu re 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 44 255 249 242 235 228 218 207 200 192 184 176 166 155 147 138 129 120 109 98 88 78 257 250 243 236 229 220 212 203 194 186 178 167 157 148 140 131 122 110 99 89 80 43 258 251 244 237 230 223 216 206 195 187 179 169 158 150 141 132 123 112 100 91 81 259 252 246 239 232 224 217 207 196 188 181 170 159 151 142 133 124 113 102 92 82 42 260 254 247 240 233 226 218 208 197 190 182 171 160 152 143 134 125 114 103 93 83 262 255 249 242 235 227 220 209 199 191 183 173 164 154 145 136 127 115 104 94 85 41 263 257 250 243 236 229 221 211 200 192 184 176 167 157 146 137 128 117 105 96 86 264 258 251 244 237 230 223 212 202 194 186 177 169 158 147 138 129 118 107 97 88 40 265 259 252 245 238 231 224 214 203 195 187 179 170 159 148 139 130 119 108 99 89 267 260 254 247 240 232 225 215 204 196 188 180 172 161 150 141 132 121 110 100 90 39 268 262 255 248 241 234 226 216 205 197 189 181 173 162 151 142 133 122 111 101 91 270 263 256 249 243 235 228 217 207 199 191 182 174 163 152 143 134 123 112 102 93 38 271 264 257 251 244 237 229 219 208 200 192 184 175 164 153 144 135 124 113 104 94 272 265 259 252 245 238 230 221 212 203 193 185 177 166 155 146 137 126 116 106 95 37 273 267 260 253 246 239 231 224 216 205 194 186 178 167 156 147 138 129 119 108 96 274 268 261 254 248 240 233 225 218 207 196 187 179 168 157 148 140 130 121 109 98 36 275 269 262 256 249 242 234 227 219 208 197 189 180 169 158 150 141 132 122 111 99 277 270 264 257 250 243 236 228 220 209 198 190 182 172 162 152 142 133 123 112 100 35 278 272 265 258 251 244 237 229 221 210 199 191 183 174 165 154 143 134 124 113 101 279 273 266 259 253 245 238 230 223 212 201 192 184 175 167 155 144 135 126 114 103 34 280 274 267 261 254 247 239 232 224 213 202 194 185 177 168 157 145 136 127 116 104 282 275 269 262 255 248 241 233 225 214 203 195 187 178 169 158 147 137 128 117 105 33 283 277 270 263 256 249 242 234 226 215 204 196 188 179 170 159 148 139 129 118 106 284 278 271 264 257 250 243 235 228 217 206 197 189 180 172 160 149 140 131 121 32 285 279 272 265 258 251 244 237 229 218 207 199 190 182 173 162 150 141 132 286 280 273 266 260 252 245 238 230 221 211 201 192 183 174 163 152 142 31 287 281 274 268 261 254 246 239 231 223 215 204 193 184 175 164 153 288 282 276 269 262 255 248 240 233 224 216 205 194 185 177 168 30 289 283 277 270 263 256 249 242 234 226 217 206 195 187 178 291 284 278 271 265 257 250 243 235 227 219 208 197 188 29 292 286 279 273 266 259 251 244 236 228 220 209 198 293 287 280 274 267 260 253 245 237 229 221 209 28 294 288 281 275 268 261 254 246 238 230 222 295 289 283 276 269 262 255 247 240 232 27 296 290 284 277 270 263 256 249 241 297 291 285 278 272 264 257 250 26 298 292 286 280 273 266 258 299 293 287 280 274 267 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 Unrestricte d Aclimatisatio n Buffer Withdrawe l 136
Tabel 4. Keterangan Thermal Work Limit (TWL)
TWL (W/m 2 ) ZONA KERJA TINDAKAN JADWAL KERJA/ ISTIRAHAT (menit) >220 Tidak Terlarang Tidak ada tindakan pencegahan. Aman  bagi  semua  kerja diatur sendiri yang berkelanjutan. 140 – 219 Batas Aklimatisasi Personel  tak  teraklimatisasi  diizinkan namun tidak bekerja sendiri. Aman  bagi  semua  kerja diatur sendiri yang berkelanjutan. 116 – 139 Batas Penahan Zona  penahan  berfungsi  mengenali situasi saat kondisi lingkungan dapat membatasi pekerjaan.  Tingkatkan ventilasi & periksa lagi TWL - Tutup Heading yang tak terpakai.
- Ganti ventbag yang rusak.
- Julurkan shotbag.
- Periksa nomor dari tahap fan yang beroperasi.
- Pasang air mover Aman  bagi  kerja  diatur sendiri berikut : - Shotcreter
- Offsider (AC Jumbo).
- Nipper.
- Diamond drilling.
- Raiseboring.
- Tech services.
 Kecepatan udara harus > 0.5 m/s.  Personel tak teraklimatisasi dilarang.  Personel dilarang bekerja sendiri atau terpencil.  Harus tes dehidrasi. 45 kerja – 15 istirahat bagi:
- Operator/ offsider
(open-cab jumbo).
- Charge crew.
- Service work.
- Shaft-sinking. < 115 Penarikan Pekerjaan  dibatasi  bagi  perawatan penting atau operasi penyelamatan.  Segera hentikan semua kerja dan re front pekerja sampai ventilasi ditingkatkan. Tingkatkan ventilasi. Tingkatkan pemompaan. 15 kerja – 45 istirahat  Tingkatkan ventilasi dengan supervisor di lapangan & periksa lagi TWL. - Tutup Heading yang tak
terpakai.
- Ganti ventbag yang rusak.
- Julurkan shotbag. - Periksa nommor dari tahap fan yang beroperasi. - Pasang air mover.  Diizinkan kerja hanya jika disetujui Mine Manager dan ada JSEA.
 Tes dehidrasi di akhir shift. Semua jadwal Kerja/ Istirahat lainya di bawah arahan Mine Manager
CATATAN:
 TWL bagi pekerja yang terpapar lingkungan, bukan bagi kerja di dalam AC cabin (mis,bogger) kecuali di Zona Penarikan.
 Pekerja tak Teraklimatisasi: personel yang menjalani field break di iklim lebih dingin (mis, expat di australia)

## 3.1.4. Kandungan Gas di Front
Di  dalam  tambang bawah  tanah  terdapat  gas-gas hasil  dari  peledakan  dan  hasil  dari kegiatan  penambangan seperti mucking , loading dan drilling  jumbo  drill [1].  Kandungan  gas  diukur  menggunakan  gas detector untuk
7 Iksan Muksin Adam, Nurany, Anas Abdul Latif, George Sahetapy / Jurnal Science and Engineering Vol 6, No 1 (2023) 1–15
mendeteksi gas seperti Oksigen (O2) dalam satuan % volume, Karbondioksida (CO 2 ) dalam satuan PPM ( Part Per Milion ) dan Karbonmonoksida (CO) dalam satuan PPM ( Part Per Milion ). Tabel 5. Kandungan Gas di Front Kerja Front pengukuran GAS (%) O2 CO2 CO KNF SB14B SILL 20.7 0 0.0002 KL SB14D SILL 20.7 0 0.0002 KL SB10A UC03 20.8 0 0.0003 K2S SB13B UC01 20.8 0 0.0003 K2 SB09H UC01 20.8 0 0.0003 K2 SB07H UC03 20.7 0 0.0002 K2 SB07H UC01 20.7 0 0.0002 K1 SB07E SILL 20.8 0 0.0003 K1 SB07B UC01 20.7 0 0.0002

## 3.1.5. Kebutuhan Udara Tambang Bawah Tanah
Volume udara bersih yang dialirkan dalam sistem ventilasi harus diperhitungkan berdasarkan jumlah pekerja terbanyak  pada  suatu  front  kerja  dengan  ketentuan  untuk  setiap  orang  tidak  kurang  dari  0.03  m 3 /s  selama pekerjaan berlangsung dan ditambah sebanyak 0.05 m 3 /s untuk setiap tenaga-tenaga kuda ( horse power ), apabila mesin diesel dioperasikan[2]. Kebutuhan udara di front kerja dapat dilihat pada Tabel  6. menunjukan kebutuhan udara untuk para pekerja dan alat.
Tabel 6. Kebutuhan Udara di Tambang Bawah Tanah
No.  Nama Alat Jumlah alat Hp Jumlah Manusia Kebutuhan Udara sesuai regulasi Kebutuhan Udara Total Manusia m 3 /s Alat/Hp m 3 /s Manusia m 3 /s Alat/Hp m 3 /s m 3 /s 1 JUMBO DRILL 1 147 2 0.03 0.05 0.06 7.35 7.41 2 BOGGER 1 343 1 0.03 0.05 0.03 17.15 17.18 3 TRUCK 1 429 1 0.03 0.05 0.03 21.45 21.48 4 SPRYMEC 1 121 3 0.03 0.05 0.09 6.05 6.14 6 CHARMEC 1 147 3 0.03 0.05 0.09 7.35 7.44

## 3.1.6. Debit Udara Terowongan
Debit udara merupakan volume udara yang masuk dan juga volume udara yang keluar dari terowongan tambang dalam  satuan  waktu  [4].  Dengan  kata  lain  udara  yang  masuk  sama  dengan  udara  yang  keluar.  Debit  udara terowongan  didapat  dari  perhitungan  kecepatan  udara  rata-rata  dengan  luas  dimensi  terowongan. Front pengambilan data debit udara terowongan berada di front Total Intake Fresh Air (K1 Area), Total Exhaust Air (K1 Area), Total Intake fresh Air (K2 Area), K2 Incline, K2 Decline dan Total Exhaust Air (K2 Area) dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Layout Pengukuran Debit Udara Terowongan
Hasil Pengolahan debit udara terowongan dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Pengolahan Data Debit Udara Lokasi Pengukuran Velocity (m/s) DB (°C) WB (°C) RH (%) BP (kPa) Luas (m 2 ) Volume (m 3 ) Average Min  Max K1 Total Fresh KN After VD03 3.73 3.69  4.25  30.0  29.6  93.1  104.1  30.0 111.9 Total Volume Exhaust SP05 4.80 3.94  5.39  28.6  28.1  96.3 99.4 34.8 167.0 K2 Total Fresh Air 5.40 4.82  6.52  30.7  28.7  86.1  103.0  34.4 185.8 Incline 1.64 1.44  2.47  31.0  28.6  83.8  101.9  35.0 57.4 Decline 1.38 0.26  2.31  31.8  30.1  88.6  103.9  36.6 50.5 Total Volume Exhaust 6.95 2.98  8.93  32.2  36.4  88.0  102.5  28.0 194.6

## 3.1.7. Kehilangan Energi
Kehilangan energi yang terjadi di jalur udara ( Vent duct ) harus dihitung untuk mengetahui seberapa optimal Vent duct bekerja sehingga udara yang di alirkan dapat sampai ke front kerja. Head loss adalah total kehilangan energi akibat friction  loss atau  hambatan  udara  yang  disebabkan  oleh  gesekan  pada  jalur  udara  sehingga  laju  udara terhambat dan shock loss atau hambatan yang disebabkan oleh perubahan lintasan pada jalur udara sehingga udara terhambat. Front pengambilan data adalah front yang concern yaitu front yang mempunyai heading cukup panas dan juga merupakan front yang mempunyai batuan kurang bagus, frontnya yaitu KNF SB14B SILL, K1 SB07B, KLSB10A dan K2 SB09H. Hasil pengambilan data ditunjukkan pada Tabel 8, 9, 10 dan 11 serta jalur Vent duct dapat dilihat pada Gambar 4,5,6 dan 7 berikut.
Belokan, sudut tumpul, membulat
1 2 3 4 5 Tabel 8. Hasil Data Pressure Vent duct Front KNF SB14B SILL Vent Duct Pressure Distance Remarks Titik Pa Distance Point m Curve point (m) 1 338 MF to 1 40 MF To 1 60 Ada 4 belokan 2 306 1 To 2 120 1 To 2 110 3 281 2 To 3 60 2 To 3 62 4 230 3 To 4 39 3 To 4 30 5 172 4 To 5 50 4 To 5 58 Total 309 262
Gambar 5. Jalur dan Pengambilan data Pressure Vent duct
Tabel 9. Hasil Data Pressure Vent duct Front K1 SB07B UC01 Vent Duct Pressure Distance Remarks Titik  Pa Distance Point m Curve point (m) 1 309  MF to 1 50 MF To 1 70
Ada 4 belokan 2 324 1 To 2 150 1 To 2 135 3 289 2 To 3 45 2 To 3 40 4 217 3 To 4 15 3 To 4 40 5 138 4 To 5 60 4 To 5 - Total 320 285
Gambar 6. Jalur dan Pengambilan data Pressure Vent duct Front K1 SB07B UC01 4 3 5 2 1
Tabel 10. Hasil Data Pressure Vent duct Front KL SB10A UC03 Vent Duct Pressure Distance Remarks Titik  Pa Distance Point m Curve point  (m) 1 322  MF to 1 40 MF To 1 50 Ada 6 belokan 2 297  1 To 2 121 1 To 2 115 3 234  2 To 3 45 2 To 3 41 4 171  3 To 4 58 3 To 4 37 5 138  4 To 5 118 4 To 5 58 5 To 6 38 Total 382 339
Gambar 7. Jalur dan Pengambilan data Pressure Vent duct Front KL SB10A UC03
Tabel 11. Hasil Data Pressure Vent duct Front K2 SB09H UC01 Vent Duct Pressure Distance Remarks Titik  Pa Distance Point m Curve Point  (m) 1 352  MF to 1 40 MF To 1 51 Ada 5 belokan 2 334 1 To 2 47 1 To 2 59 3 229 2 To 3 143 2 To 3 40 4 161 3 To 4 60 3 To 4 107 5 132 4 To 5 41 4 To 5 47 Total 331 304 Belokan, sudut tumpul, membulat 1 2 3 4 5
Gambar 8. Jalur dan Pengambilan data Pressure Vent duct Front K2 SB09H UC01
Jalur Vent duct yang diambil adalah jalur Vent duct yang menyuplai udara ke front agar pekerja dapat bekerja secara  optimal.  Adapun  keterangan  dari  gambar  tersebut  adalah,  Lambang  silang  adalah  motor  fan  dan  garis merah  putus-putus  adalah  perubahan  aliran/belokan,  perubahan  aliran  tersebut  mempunyai  tipe  belokanya masing-masing.
3.2. Pembahasan 3.2.1. Thermal Work Limit (TWL)
Tabel  12  menunjukkan  tujuh front tambang  yang  berada  pada  zona  aklimatisasi  yang  dilambangkan  warna kuning dengan range nilai yaitu pada 140 – 219. Front tersebut adalah front KL SB14D SILL dengan hasil nilai 150, front KL SB10A UC03 dengan hasil nilai 170, front K2S SB13B UC01 dengan hasil nilai 161, front K2 SB09H UC01 dengan hasil nilai 148, front K2 SB07H UC01 dengan hasil nilai 172, front K1 SB07E SILL dengan hasil nilai 210 dan front K1 SB07B UC01. Tujuh front ini berada pada zona aklimatisasi dimana zona ini berada pada zona aman untuk bekerja. Selain itu adapun front yang berada pada zona Buffer yang dilambangkan warna orange dengan range nilai 116 – 139.
Tabel 12. Hasil Pengklasifikasian Zona TWL Front Ws Db  Wb  Rh Bp TWL Zona m/s °C °C % kPa KNF SB14B SILL 1.2  34.2  31.8  80.3  104.1 136 Buffer KL SB14D SILL 2.2  34.7  31.6  80.1  103.6 150 Aklimatisasi KL SB10A UC03 1.8  33.6  30.9  82.0  103.0 170 K2S SB13B UC01 1.4  34.1  30.9  78.4  103.5 161 K2 SB09H UC01 1.4  34.8  31.2  79.0  102.5 148 K2 SB07H UC03 0.8 34 31.4  81.9  102.1 135 Buffer K2 SB07H UC01 1.8  32.9  30.6  84.8  102.0 172 Aklimatisasi K1 SB07E SILL 3.2  32.6  29.8  79.4  102.3 210 K1 SB07B UC01 1.8 33 30.5  83.5  102.4 170
Front tersebut adalah front KNF SB14B SILL dengan hasil nilai 136 dan front K2 SB07H UC03. Dua front ini berada pada zona buffer dimana zona ini adalah zona aman namun diperlukanya sebuah tindakan dikarenakan win speed yang sampai ke face rendah. Tindakan tersebut adalah menutup Heading yang tak terpakai, ganti vent beg yang rusak, periksan kecepatan udara dan personel dilarang bekerja sendiri. Untuk kelembapan relatif sendiri semua front yang diambil datanya sudah terpenuhi dan sesuai dengan Keputusan Direktur Jendral Mineral dan Batubara  Kementrian  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral  No.  185.K/37.04/DJB/2019,  mengenai  kelembapan relatif maksimum harus yaitu 85%.
Belokan, sudut tumpul, membulat
1 2 3 4 5
Gambar 9. Grafik Hasil Klasifikasi Zona TWL

## 3.2.2. Kandungan Gas di Front
Gas karbon monoksida (CO 2 ) dalam kondisi aman yaitu dengan nilai 0 dikarenakan pada proses penambangan sistem ventilasi berjalan menerus, kandungan oksigen dan gas-gas berbahaya tersebut telah memenuhi standar ambang  batas  yang  ada  berdasarkan  dengan  Keputusan  Direktur  Jendral  Mineral  dan  Batubara  Kementrian Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral  No.  185.K/37.04/DJB/2019  yaitu  Oksigen  (O 2 )  tidak  kurang  dari  19,5%, Kandungan gas Karbon monoksida (CO) tidak lebih dari 0,005% dan Kandungan gas Karbondioksida (CO 2 ) tidak lebih dari 0,5%.

## 3.2.3. Debit Udara Terowongan
Debit udara secara pengukuran aktual di dapatkan dengan perkalian antara kecepatan udara rata-rata dan luas dimensi, front debit udara diambil pada front intake dan juga exhaust agar dapat diketahui berapa udara yang masuk dan berapa udara yang keluar yang keluar. Front tersebut seperti yang tertera di gambar pada bagian hasil, yaitu pada front Total Fresh KN After VD03 (K1 Area), Total Volume exhaust SP05 (K1 Area), Decline (K2 Area), Incline (K2 Area), Intake Fresh Air (K2 Area) dan Exhaust (K2 Area). Selain data secara aktual dilakukan juga perhitungan secara simulasi di software ventsim design 5.0 untuk mengetahui debit udara di front yang telah diukur secara aktual agar ada komparasi atau perbandingan antara data secara aktual dan simulasi. Hasil data secara aktual dan simulasi dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Hasil Data Debit Udara Pengukuran Aktual dan Simulasi
Front Aktual (m 3 /s) Simulasi (m 3 /s) K1 Total Intake Fresh KN After VD03 111.9 114.8 Total Volume Exhaust SP05 167.0 164.3 K2 Incline 57.4 71.1 Decline 50.5 75.6 Total Intake Fresh Air 185.8 163.4 Total Volume Exhaust 194.6 177.3
Dari hasil pengukuran debit udara aktual secara maupun simulasi dapat dilihat bahwa debit udara di exhaust lebih besar daripada debit udara di intake fresh air hal ini tidak sesuai dengan prinsip ventilasi tambang yang ada yaitu udara masuk harus sama dengan udara yang keluar. Kelebihan udara di jalur exhaust ini dikarenakan adanya
136 150 170 161 148 135 172 210 170 140 98 116 134 152 170 188 206 224 KNF SB14B SILL KL
SB14D SILL KL SB10A UC03 K2S SB13B UC01 K2 SB09H UC01 K2 SB07H UC03 K2 SB07H UC01 K1 SB07E SILL K1 SB07B UC01 N ilai TW L Zona TWL Aklimatisasi ― Target
13 Iksan Muksin Adam, Nurany, Anas Abdul Latif, George Sahetapy / Jurnal Science and Engineering Vol 6, No 1 (2023) 1–15
kebocoran  pintu  ( vent  door )  yang  membatasi  antara  jalur fresh  air dan exhaust .  Hasil  analisa  sesuai  dengan perhitungan simulasi adalah, adanya kebocoran di area K1 pada pintu VD09 (3.7 m 3 /s), VD08 (3.0 m 3 /s), VD07 (6.5 m 3 /s), VD06 (7.5 m 3 /s), terjadi penambahan volume exhaust sebanyak 17.2 m 3 /s di K104 lower dari K19A, dan juga penambahan volume exhaust di SP05 sebanyak 11.1 m 3 /s dari K104 lower, sehingga total penambahan udara di jalur exhaust akibat kebocoran pintu adalah 49.0 m 3 /s.
Sedangkan di Area K2 sendiri memliki dua jalur udara yaitu jalur Incline dan Decline , total kebocoran di jalur Incline adalah 5.4 m 3 /s dan di jalur Decline adalah 7.8 m 3 /s sehingga total Incline dan Decline adalah 13.2 m 3 /s. Jika total debit udara di jalur exhaust dan intake fresh air di area K1 dan K2 dikurangkan maka akan mendapatkan total penambahan dari kebocoran di jalur exhaust .  Inilah yang menyebabkan debit udara di exhaust lebih besar daripada fresh air dikarenakan hisapan udara di jalur exhaust besar sehingga udara pada jalur fresh terhisap melalui pintu/ vent door .

## 3.2.4. Kehilangan Energi
Berdasarkan hasil perhitungan (Tabel 14) kehilangan energi di jalur Vent duct front KNF SB14B SILL yaitu Motor Fan (MF) ke titik 1 (31.314 Pa), titik 1 ke 2 (38.914 Pa), titik 2 ke 3 (20.999 Pa), titik 3 ke 4 (9.365 Pa) dan titik 4 ke out (20.253 Pa ) dengan debit udara yang keluar di titik akhir adalah 15.05 m3/s. Head loss di lalur Vent duct front K1 SB07B UC01 (MF) ke titik 1 (34.95 Pa), titik 1 ke titik 2 (48.452 Pa), titik 2 ke 3 (13.907 Pa), titik 3 ke 4 (12.110 Pa) dan titik 4 ke out (21.682 Pa) dengan debit udara yang keluar di titik akhir adalah 16.968 m3/s. Head loss di jalur Vent duct front KL SB10A UC03 (MF) ke titik 1 (26.165 Pa), titik 1 ke 2 (40.006 Pa), titik 2 ke 3 (23.865 Pa), titik 3 ke 4 (25.186 Pa), dan titik 4 ke out (29.459 Pa) dengan debit udara yang keluar di titik akhir adalah 13.66 m3/s. Head loss di jalur Vent duct front K2 SB09H UC01 (MF) ke titik 1 (27.853 Pa), titik 1 ke 2 (37.446 Pa), titik 2 ke 3 (32.626 Pa) titik 3 ke 4 (12.091 Pa) dan titik 4 ke out (15.893 Pa) dengan debit udara yang keluar di titik akhir adalah 13.16 m 3 /s. Perhitungan head loss sendiri menggunakan faktor gesekan yaitu dengan nilai 0,0046 [1].
Tabel 14. Hasil Perhitungan Nilai H f , H x dan H L pada Vent duct Front K Per/Kel (m) Distance (m) L (m) Le (m) KNF SB14B SILL 0.0046 4.4 MF to 1 60 6 0.0046 3.353 1 to 2 110 1 0.0046 3.353 2 to 3 62 1 0.0046 3.353 3 to 4 30 1 0.0046 3.353 4 to out 58 20 A³ Pressure (Pa) Q² H f (Pa) H x (Pa)  H L (Pa) 1.54 338 36.10 28.467 2.847 31.314 0.894 306 20.32 38.563 0.351 38.914 0.894 281 19.32 20.666 0.333 20.999 0.894 230 17.51 9.063 0.302 9.365 0.894 172 15.05 15.060 5.193 20.253 Front K Per/Kel (m) Distance (m) L (m) Le (m) K1 SB07B UC01 0.0046 4.4 MF to 1 70 6 0.0046 3.353 1 to 2 135 1 0.0046 3.353 2 to 3 40 1 0.0046 3.353 3 to 4 40 1 0.0046 3.353 4 to out 72 20 A³ Q² H f (Pa) H x (Pa)  H L (Pa)
Front K Per/Kel (m) Distance (m) L (m) Le (m) Pressure (Pa) 1.54 309 34.99 32.191 2.759 34.95 0.894 324 20.65 48.096 0.356 48.452 0.894 289 19.66 13.567 0.339 13.907 0.894 217 17.12 11.815 0.295 12.110 0.894 138 13.66 16.968 4.713 21.682 Front K Per/Kel (m) Distance (m) L (m) Le (m) KL SB10A UC03 0.0046 4.4 MF to 1 50 6 0.0046 3.353 1 to 2 115 1 0.0046 3.353 2 to 3 78 1 0.0046 3.353 3 to 4 96 1 0.0046 3.353 4 to out 105 20 A³ Pressure (Pa) Q² H f (Pa) H x (Pa)  H L (Pa) 1.54 338 35.55 23.361 2.803 26.165 0.894 306 19.99 39.661 0.345 40.006 0.894 281 17.51 23.563 0.302 23.865 0.894 230 15.05 24.927 0.260 25.186 0.894 172 13.66 24.745 4.713 29.459 Front K Per/Kel (m) Distance (m) L (m) Le (m) K2 SB09H UC01 0.0046 4.4 MF to 1 51 6 0.0046 3.353 1 to 2 99 1 0.0046 3.353 2 to 3 107 1 0.0046 3.353 3 to 4 47 1 0.0046 3.353 4 to out 50 20 A³ Pressure (Pa) Q² H f (Pa) H x (Pa)  H L (Pa) 1.54 352 37.18 24.921 2.932 27.853 0.894 334 36.10 46.971 0.474 47.446 0.894 229 17.51 32.324 0.302 32.626 0.894 161 14.60 11.839 0.252 12.091 0.894 132 13.16 11.352 4.541 15.893

## 3.2.5. Perbandingan Debit Udara Secara Teori dan Aktual di Face
Debit udara secara teori adalah debit udara ketetapan dari spesifikasi seconday fan sedangkan debit udara secara aktual adalah debit udara yang di ambil langsung di lapangan. Tabel 15 menunjukan hasil perbandingan secara teori dan aktual untuk debit udara dari motor fan sampai ke face pada jalur Vent duct .
Tabel 15. Perbandingan Debit Udara Secara Teori dan Aktual
Jalur Vent duct Motor Fan (kW) Distance (m) Debit Udara (m³/s) Teori Aktual Teori Aktual KNF SB14B SILL 2x110 400 309 35.21 15.05 K1 SB07B UC01 2x110 400 320 35.21 13.66 KL SB10A UC03 1x110 400 382 26.72 13.66 K2 SB09H UC01 1x110 350 331 28.62 12.16
Dari data debit udara yang sampai ke face juga sudah memenuhi standar kebutuhan udara berdasarkan regulasi yaitu pada 1 alat jumbo drill dan 1 operator jumbo drill juga 1 offsider dengan total kebutuhan udara adalah 7.41 m 3 /s.

## 4.  KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pembahasan tentang analisis jaringan ventilasi tambang emas bawah tanah kencana di PT. NHM terdapat beberapa hal yang dapat disimpulkan antara lain sebagai berikut:
1. Terdapat 7 front yang berada pada zona aklimatisasi yang berada pada rentang nilai 140  – 219 dan 2 front yang  berada  pada  zona buffer yang  berada  pada  rentang  nilai  116  –  139,  2 front berada  pada  zona  buffer dikarenakan win speed yang sampai ke face rendah. Hasil pengolahan data debit udara secara kondisi aktual dan simulasi  diperoleh  udara  di  jalur  exhaust  lebih  besar  dibandingkan  dengan  udara  di  jalur  fresh  air,  hal  ini dikarenakan adanya kebocoran pada vent door yang membatasi antara jalur fresh air dan e xhaust .
2. Hasil  pengolahan  data  pressure Vent  duct pada  4 front diperoleh  adanya  banyak  perubahan  lintasan  dan kebocoran serta jarak motor fan ke face yang jauh secara aktual hal ini menyebabkan udara yang sampai di face  juga  berkurang,  hasil  secara  aktual  dan  teori  jika  dikomparasikan  akan  mengalami  perbedaan  karena secara teori jalur Vent duct lurus hasilnya yaitu pada teori di f ront KNF SB14B SILL dengan jarak 400 m dan pada kondisi aktual adalah 309 m, udara yang seharusnya sampai di face secara teori adalah 35.21 m 3 /s namun pada kondisi aktual adalah 15.05 m 3 /s. pada front K1 SB07B UC01 Teori 400 m dan 35.21 m 3 /s, aktual 320 m dan 13.66 m 3 /s, front KL SB10A UC03 Teori 400 m dan 26.72 m 3 /s, aktual 382 m dan 13.66 m 3 /s  dan front K2 SB09H UC01 Teori 350 m dan 28.62 m 3 /s, aktual 331 m dan 12.16 m 3 /s.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang telah berperan dalam penelitian Analisis Kualitas Dan Kuantitas Udara Pada Sistem Ventilasi Tambang Bawah Tanah Kencana di PT. Nusa Halmahera Minerals, sehingga penelitian ini dapat di selesaikan dengan baik.

## Daftar Pustaka
[1] H. L. Hartman, J. M. Mutmansky, R. V Ramani, and Y. J. Wang, Mine ventilation and air conditioning . John Wiley & Sons, 2012.
[2] D.  J.  Brake,  “Fire  modeling  in  underground  mines  using  Ventsim  Visual  VentFIRE  Software,”  in Proceedings of the Australian mine ventilation conference, Adelaide, SA, Australia , 2013, pp. 1–3.
[3] A. D. Saputra, S. B. Setiawan, and M. Rusman, “Analisis kinerja kipas utama pada tambang bawah tanah toguraci di PT. Nusa Halmahera Minerals, Maluku Utara”, Accessed: Jan. 30, 2023. [Online]. Available: https://repository.uinjkt.ac.id/dspace/handle/123456789/47745
[4] E. KEMENTRIAN, “Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya MIneral Nomor 1827 K,” 2018.