## Kajian Teknis
Dewatering System Tambang
Pada Pertambangan Batubara
( Technical Study Of Mine Dewatering System In Coal Mining )
A.A Inung Arie Adnyano 1* , Muhammad Bagaskoro 2 1,2 Prodi Teknik Pertambangan, Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
* Korespondensi E-mail: inungarie@itny.ac.id

## Abstrak
Penambangan batubara oleh PT. Tambang Bukit Tambi menggunakan sistem penambangan terbuka dimana salah satu faktor yang dapat mempengaruhi penambangan adalah air yang masuk ke wilayah penambangan,  sehingga  pengendalian  air  harus  dilakukan,  salah  satunya  dengan  menggunakan sistem dewatering tambang.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  1)  Untuk  mengetahui  debit  air  yang masuk  ke  area  penambangan,  2)  Untuk  merancang  rencana  pemompaan,  dan  3)  Untuk  membuat desain sump yang  ideal  untuk  menangani  air  yang  memasuki  area  penambangan.  Hasil  penelitian debit air 32.243,36 m 3 /hari di mana debit air yang dapat dipompa oleh 2 pompa Kenflo XA 125 / 40B adalah  640  m 3 /jam  dalam  50,38  jam  dan  upaya  pengendalian  air  dibuat  sebuah sump yang  harus menampung  air  sebesar  19.427,26  m 3 dan  setelah  perhitungan  diperoleh  desain sump berbentuk trapesium  dengan  ukuran  panjang  dan  lebar  permukaan  63,7  m,  panjang  dan  lebar  pangkal  jumlah 60,9 m dan kedalaman 5 meter.
Kata kunci: Batubara, dewatering, tambang, air

## Abstract
Coal  mining  by  PT.  Tambang  Bukit  Tambi  uses  an  open  pit  mining  system  where  one  of the  factors that can affect mining is water that entering the mining area, so water control must be carried out, one of the ways is by using mine dewatering system. The purpose of this study is 1) To know the debit of water  entering  the  mining  area.  2)  To  design  a  pumping  plan  3)  To  create  an  ideal  sump  design  for handling water that entering the mining area. Based on the research, the daily discharge is 32,243.36 m 3 / day where the water discharge that can be released by 2  Kenflo XA 125 / 40B pumps is 640 m 3 / hour  in  50.38  hours  and  the  water  control  effort  is  made  a  sump  that  must  accommodate  water amounting to 19,427.26 m3 and after the calculation is obtained a trapezoid-shaped sump design with size length and surface width of 63.7 m, length and width of the base of the sum of 60.9 m and depth of 5 meters.
Keywords: Coal, dewatering, mining, water

## 1. Pendahuluan
Sektor  pertambangan  merupakan  kegiatan yang  sangat  berpotensi  untuk  menghasilkan keuntungan  sekaligus  menimbulkan  dampak negatif  bagi  lingkungan  sekitarnya  (Listiyani, N.,  2017).  Salah  satu  bahan  galian  yang memiliki nilai ekonomis tinggi adalah batubara. Provinsi  Jambi  yang  terletak  di    Pulau Sumatera  memiliki  potensi  batubara  yang sangat  besar  sehingga  banyak  terdapat perusahaan-perusahaan  tambang  batubara yang  beroperasi  di  sana,  salah  satunya PT.Tambang Bukit Tambi (PT. TBT).
Sistem  penyaliran  tambang  adalah  suatu usaha  atau  kegiatan  yang  dilakukan  untuk mencegah  masuknya  air  atau  mengeluarkan air  yang  telah  masuk  ke front tambang (Cahyadi,  TA.,  Widodo,  LE.,  Fajar,  RA., Baiqun,  A.,  2018).    Kegiatan  ini  dimaksudkan
untuk mencegah terganggunya aktifitas penambangan akibat adanya  air dalam jumlah yang  berlebihan  terutama  pada  saat  musim penghujan  (Syarifuddin  dkk.,  2017).  Dalam kajian  hidrologi  meliputi  potamalog  (aliran permukaan), geohidrologi (air tanah), hidrometeorologi  (air  yang  ada  di  udara  dan berwujud  gas),  limnologi  (air  permukaan  yang relatif  tenang  seperti  danau,  dan  waduk), kriologi  (air  berwujud  padat  seperti  es  dan salju) (Endriantho, dan Ramli, 2013).
Sistem penyaliran adalah suatu upaya atau cara  untuk  mencegah,  mengeringkan  dan mengeluarkan air yang terdapat atau menggenangi suatu daerah tertentu.
Sedangkan  penyaliran  pada  tambang  terbuka adalah  upaya  penyaliran  di  dalam  lingkungan tambang  yang  dilakukan  untuk  mencegah masuknya  air  atau  mengeluarkan  air  yang
telah  masuk  ke  daerah  penambangan.  Upaya ini dilakukan dengan maksud untuk mencegah atau mengurangi terganggunya aktivitas penambangan akibat adanya  air dalam jumlah yang  berlebihan  terutama  pada  musim  hujan (Gautama, 2019).
Salah satu syarat agar kegiatan penambangan  berjalan  sesuai  dengan  yang direncanakan,  diperlukan  kondisi  kerja  yang baik,  yaitu  tidak  adanya  genangan  air  pada daerah kerja dan jalan tambang (Cahyadi, TA., Dinata, DC., Haryanto, D., Hartono, Titisariwati,  I.,  Fahlevi  R.  2020).  Untuk  itu diperlukan  sebuah  sistem  penyaliran  di  area penambangan yang sesuai dengan persyaratan  teknis,  sehingga  air  hujan,  air limpasan  dan  air  tanah  dapat  dikontrol.  Salah satu  cara  mengontrol  tersebut  adalah  dengan metode mine dewatering (Gautama, 2019). Dalam kegiatan mine dewatering juga tidak lepas dari pemompaan yang dilakukan sehingga dalam kegiatan pemompaan ini perlu sekali  dilakukan  perhitungan  pemompaan yakni head-head pompa  agar  dapat  diketahui
debit  pompa  yang real sehingga  dengan diketahui debit pompa yang real tersebut maka dapat  dilakukan  perhitungan  dari  lamanya pemompaan dan berapa pompa yang mungkin akan dibutuhkan dalam kegiatan mine dewatering .  Dengan  dilakukannya  kegiatan mine  dewatering dengan  baik  maka  proses kegiatan  penambangan  akan  dapat  berjalan dengan lancar dan baik (Gultom, R., Yusuf, M., Abro, MA., 2018).
Tujuan  dalam  penelitian  ini  yaitu  untuk menghitung  debit  air  yang  memasuki  area penambangan,  membuat  rancangan sump yang ideal untuk menangani debit air yang ada pada  area  penambangan , dan  membuat rancangan pemompaan air yang terdapat pada lokasi area penambangan.

## 2. Metode
Lokasi  penelitian  terletak  di  desa  Padang Kelapo, Kecamatan Maro Sebo Ulu, Kabupaten Batanghari, Propinsi Jambi (Gambar 1).
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian
Metode pengumpulan data  yang digunakan pada  penelitian  ini  yaitu  melalui  pengumpulan data  primer  yang  diperoleh  langsung  saat penelitian,  dan  data  sekunder  yang  diperoleh dari  arsip  perusahaan  serta  literatur  yang didapatkan  (Siyoto,  S.,  Sodik,  AM,  2015).
Rangkaian pengambilan data  dilapangan dilakukan sebagai berikut:
Mine Dewatering adalah suatu penanganan masalah air tambang dengan cara mengeluarkan air yang telah masuk ke daerah penambangan  (dengan  memanfaatkan  beda
tinggi  dan  gaya  gravitasi)  melalui  saluran penyaliran menuju kolam penampungan sementara ( sump). Sistem ini biasa diterapkan untuk  penanganan  limpasan  dari  air  hujan (Gautama, 2019).
Catchment  area atau  yang  juga  disebut sebagai drainage  basin,  watershed atau daerah  aliran  sungai  (DAS)  adalah  suatu daerah yang dibatasi oleh punggung perbukitan  atau  titik  tertinggi  yang  apabila terjadi  hujan  maka  air  hujan  tersebut  akan mengalir  ke  titik  terendah  di  daerah  tersebut. (Utama,  AG.,  Wijaya,  AP.,  Sukmono,  A., 2016).  Penentuan catchment  area pada  suatu area  penambangan  dapat  ditentukan  dengan menganalisis peta topografi dan peta kemajuan  penambangan. Catchment  area didapat  dengan  cara  menghubungkan  titik-titik tertinggi  pada  peta  dengan  memperhatikan arah  aliran  air  di  daerah  tersebut  hingga didapatkan sebuah polygon tertutup. Luas dari polygon tersebut  dapat  dihitung  dengan menggunakan planimeter, millimeter blok, atau dengan bantuan software (Gautama,  2019).
Curah  hujan  yang  dipakai  dari  tahun  2013- 2017.  Pengolahan  data  ini  dapat  dilakukan dengan  metode Gumbel ,  yaitu  suatu  metode yang didasarkan atas distribusi normal (distribusi harga ekstrim) (Gumbel, E.J., 1941).
Xt = ̅ + (Yr – Yn) (1)
Keterangan: Xt  = Curah hujan rencana (mm/hari)
= Curah hujan rata-rata (mm/hari)
X   = Curah hujan harian maksimum (mm/hari)
N = Jumlah sampel.
SD  = Standart deviation. Yn   = Reduced mean. 𝑆𝑛 = Reduced standart deviation.
Yt  = Reduced variate.
Dalam  menentukan  intensitas  curah  hujan dapat  dicari  dengan  menggunakan  rumus Mononobe (Gautama,  2019 ) .
I = ( ) ( ) 2/3 (2)
Keterangan:
I =  Intensitas curah (mm/jam) t =  Lama waktu hujan (jam) R 24
= Curah hujan harian maksimum (mm)
Untuk  memperkirakan  debit  air  limpasan dapat  digunakan  rumus Rasional (Gautama, 2019).
Q  = 0,278 x C x I x A
(3)
Keterangan:
Q = Debit air (m 3 /detik) C = Koefisien limpasan
I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
A = Luas daerah tangkapan hujan (m 2 )
Perhitungan  debit  air  tanah  biasanya dilakukan  pada  kondisi  pengontrolan  air  tanah yang  sulit  diatasi.  Untuk  menghitung  debit  air tanah adalah sebagai berikut:
Q = h × A /∆t (4) Keterangan: Q  = Debit air tanah (m
3 /s) h   = Kenaikan permukaan air tanah (m) A   = Luas permukaan (m2 ) ∆t  = Waktu pengamatan perubahan air (jam)
Debit air hujan adalah jumlah air hujan yang masuk kedalam sumuran atau bottom pit pada tambang  dan  dapat  dihitung  dengan  rumus: (Gautama,  2019).
Q = Xt. A (5) Keterangan :
Q  = Debit air hujan (m³/detik) Xt  = Curah hujan rencana (mm/jam) A   = Luas daerah tangkapan hujan (m 2 )
Sump pada  tambang  berfungsi  sebagai tempat penampungan air dan lumpur sementara sebelum dipompa ke luar tambang. Untuk menentukan dimensi sump berdasarkan kapasitas  volume sump yang  akan  dipakai, digunakan persamaan (6) (Gautama,  2019).
(                       )
(6)
Keterangan :
V  = Volume (m³) T   = Tinggi (m)
Head total  pompa  ditentukan  dari  kondisi instalasi  pompa  dan  pipa.  Hasil  analisis head total  pompa  digunakan  dalam  penentuan kapasitas pompa (Gautama,  2019):
𝐻 = 2 − 1 (7)
𝐻𝑣 = 𝑣 2 / 2 𝑔 (8)
𝐻𝑓 = 𝜆 × 𝑣 2 / 𝐷 ×2 𝑔 (9)
𝐻𝑓 = 𝐾𝑣 2 / 2 𝑔 (10)
𝐻𝑇 = 𝐻 + 𝐻𝑣 + 𝐻𝑓 + 𝐻𝑓 (11) Keterangan Hs = H ead statis (meter) Hv = Velocity head (meter) Hf = Head friction loss (meter) Hfs = Head shock loss (meter) HT = Head total pompa (meter) t2 = Elevasi sisi keluar (meter)
t1 = Elevasi sisi hisap (meter)
v = Kecepatan aliran fluida (m/s)
L = Panjang pipa (meter)
D = Diameter pipa (meter), dan
K = Koefisien sudut belokan

## 3. Hasil dan Pembahasan
Lokasi  penelitian  terletak  di  PT.  TBT dengan  dasar main  sump elevasi  50  mdpl, kolam  pengendapan  lumpur  62  mdpl,  dan saluran terbuka
mengelilingi area
penambangan.  Berdasarkan  pengamatan  di
lapangan,  sistem  pemompaan  menggunakan 1  jalur  pompa  ke  arah  kolam  pengendapan tambang.  Pompa  yang  digunakan  2  unit pompa  yaitu Kenflo  XA  125/40  Bengine dengan debit total 475 m 3 /jam. yang selanjutnya  semua  air  yang  memasuki  area
penambangan akan dikeluarkan menuju kolam pengendapan.
Data  curah  hujan  lima  tahun  dari  2013 – 2017  dapat  dilihat  Tabel  1.  Data  ini  kemudian diolah dengan prinsip statistika dengan metode analisa distribusi Gumbel .
Tabel 1. Data Curah Hujan Maksimum 2013-2017
Bulan Tahun Rata-rata 2013 2014 2015 2016 2017 Januari 20 207 118 40 63 89.6 Februari 102 101 46 24 73 69.2 Maret 11 97 35 35 48 45.2 April 86 64 57 62 74 68.6 Mei 176 65 110 36 99 97.2 Juni 10 15 23 23 15 17.2 Juli 179 70 30 0 151 86 Agustus 27 28 54 12 85 41.2 September 61 90 40 10 75 55.2 Oktober 100 28 28 45 42 48.6 November 90 81 58 140 109 95.6 Desember 85 83 80 40 60 69.6 Total 947 929 679 467 894 Rata-rata 78.92 77.42 56.58 38.92 74.5 Jumlah Curah Hujan Maksimum 783.2 Jumlah Curah Hujan Rata-rata 326.33 Untuk  menghitung  Curah  hujan  rencana menggunakan persamaan Gumbel
menggunakan  persamaan  1  dengan  data
acuan  Tabel  1.  Hasil  pengolahan  data  dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Perhitungan Curah Hujan Rencana No Tahun Maksimum (Xi) Standart Deviasi Jumlah (n) Mean (m) Reduce Mean (Yn) Reduced Variate (Yr) Standart Deviasi (SD) Reduced Standart Deviasi (Sn) 1 2013 179 400 5 -0.583 1.085 2 2014 207 2304 4 -0.094 0.306 3 2015 118 1681 5 3 0.366 0.134 34.67 31.16 4 2016 140 361 2 0.903 0.815 5 2017 151 64 1 1.702 1.546 Jumlah 795 4810 2.294 3.886 Rata-rata 159 0.4588 Berdasarkan  Tabel  2,  curah  hujan  rencana dengan menggunakan
persamaan 1 didapatkan 156,363 mm/hari.
Perhitungan intensitas curah hujan menggunakan persamaan 2, didapatkan 53,07
mm/jam.
Besarnya  debit  Limpasan  yang  masuk  ke lokasi penambangan dihitung dengan menggunakan  rumus rasional (Persamaan  3) dan hasil perhitungan  pada Tabel 3.
Tabel 3. Total Debit Air Limpasan
No Lokasi Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Luas (km 2 ) Koefisien Air Limpasan Debit Air Limpasan 1 DTH I 0,278 53,07 0,128 0,9 6.118,56 2 DTH II 0,278 53,07 0,05 0,7 1.858,94 Total (m 3 /jam) 7.977,49
Perhitungan  debit  air  tanah  biasanya dilakukan  pada  kondisi  pengontrolan  air  tanah yang  sulit  diatasi.  Perhitungan  menggunakan persamaan 4 didapatkan 2,69 m 3 /jam. Perhitungan  debit  air  hujan  dilakukan  dengan menggunakan persamaan 5, didapatkan 44,95 m 3 /jam.
Dimensi sump yang  dibuat  harus  dapat menampung volume air  yang masuk ke dalam pit .  Rancangan  dimensi sump dihitung  dari selisih  terbesar  antara  volume  air  yang  masuk ke  dalam  bukaan  tambang  dengan  volume pemompaan.  Selisih  terbesar  antara  volume air tambang dan volume pemompaan digunakan  bertujuan  untuk  mengantisipasi kondisi  ketika  hujan  terjadi  dengan  durasi waktu  yang  cukup  lama  sehingga  volume sump yang  dibuat  masih  dapat  menampung volume  air  yang  masuk  ke  dalam  bukaan tambang.  Volume  sumuran  yang  paling optimum  bisa  didapatkan  dari  selisih  terbesar antara  volume  air  tambang  dengan  volume pemompaan.  Dari  rumus  di  atas  diketahui volume sump yang  harus  dibuat  adalah 19.427,26 m 3 /hari.
Bentuk  dari  sumuran  adalah  bentuk trapesium, sehingga untuk menampung volume  total  digunakan  perhitungan  sebagai berikut,  untuk  sumuran  dengan  bentuk trapesium kemiringan sumuran adalah sebesar  60º  dan  kedalaman  kolam  (Z)  yang direncanakan  adalah  5  meter,  perhitungan menggunakan  persamaan  6.  Maka  untuk menampung  volume  sebesar  19.562,5  m 3 , perlu  melakukan  perubahan  dimensi sump sebagai berikut:
a.  Panjang permukaan sumuran = 63,7 m b.  Lebar permukaan sumuran     = 63,7 m c.  Panjang dasar sumuran = 60,9 m d.  Lebar dasar sumuran              = 60,9 m e.  Kedalaman = 5 m
Nilai Hfs menggunakan  persamaan  10 didapatkan  1,34  m.  Dari  hasil  perhitungan head total  pompa  menggunakan  persamaan 11 didapatkan 30 meter. Dari hasil perhitungan head total  pompa  maka  dapat  didapatkan debit dan efisiensi pompa dengan pembacaan grafik  performa  pompa  didapat  kapasitas pompa Multi  Flow  (F)_90_HV adalah  89  L/s dengan efisiensi 70% (Gambar 2.)
Berdasarkan  data  kemajuan  penambangan diketahui  elevasi  sisi  isap  pompa  adalah  49 meter  dan  ketinggian  elevasi  sisi  keluaran adalah  70  meter,  Jumlah  belokan  2,  sudut belokan  135 0 dengan  panjang  pipa  92  meter Dalam perhitungan julang total pompa dengan tipe Kenflo  XA  125/40B ,  diketahui  spesifikasi pompa  mempunyai  debit  maksimum  yang dapat dilakukan sebesar 132  l/s (0,132  m 3 /s - 475,2  m 3 /jam)  dan  maksimum  julang  total adalah  120  m.  pipa  penyaluran  air  yang digunakan  dengan  diameter  dalam  pipa sebesar  125  mm.  Katup  isap  yang  digunakan berdiameter  150  mm.  hasil  perhitungannya sebagai berikut:
a.  Julang ( Head ) statis menggunakan persamaan 7 didapatkan 21 m.
b.  Julang (Head) kecepatan  menggunakan persamaan 8 didapatkan 2,84 m.
c.  Julang  ( Head) gesekan  menggunakan persamaan 9 didapatkan 4,9 m.
d.  Julang  ( Head )  belokan.  Sebelumnya  dicari sudut  belokan  lengkung  pipa  didapatkan 1,39 m.
Gambar 2. Grafik Performa pompa
Nilai Hfs menggunakan  persamaan  10 didapatkan  1,34  m.  Dari  hasil  perhitungan head total  pompa  menggunakan  persamaan 11 didapatkan 30 meter. Dari hasil perhitungan head total  pompa  maka  dapat  didapatkan
debit dan efisiensi pompa dengan pembacaan grafik  performa  pompa  didapat  kapasitas pompa Multi  Flow  (F)_90_HV adalah  89  L/s dengan efisiensi 70% (Gambar 2.).
Pompa  yang  digunakan  di  PT.  TBT adalah Kenflo  XA  125/40B .  Penggunaan pompa  tersebut  sebagai  tolak  ukur sistem dewatering. Dimana  air  masuk  terkumpul  di sump harus  dapat  dikeluarkan  dari  tambang hingga kering atau mencapai batas sump yang telah  di  rencanakan,  untuk  itu  diperlukan pengoptimalan  kapasitas  maximum  pompa (Endhrianto  dan  Ramli.  2013).  Pompa Kenflo XA  125/40B menggunakan  pipa  jenis  HDPE
( High  Density  Polytethylene )  dengan  diameter 125  mm.  Panjang  pipa  dari  pompa  sampai  ke kolam  pengendapan  92  meter.  Debit  air  yang masuk ke sump sebesar 32.243,26 m 3 /hari dan debit    pompa  640  m 3 /jam  didapatkan  lama waktu pemompaan 50,38 jam menggunakan 2 pompa  dengan  estimasi  tidak  ada  air  yang masuk  ke sump .  Dengan  estimasi  lama  waktu pemompaan  20  jam/hari  maka  dibutuhkan penambahan pompa sebanyak 3.

## 4.  Kesimpulan
Nilai  curah  hujan  dihasilkan  cukup  tinggi dan  itu  mengganggu  kegiatan  penambangan. Sump dilokasi  penambangan  belum  mampu mengatasi  air  yang  masuk  sehingga  perlu dirancang  kembali.  Jumlah  pompa  untuk mengatasi air  yang di sump juga tidak mampu sehingga  perlu  penambahan  pompa  untuk mengatasi air yang berada di sump.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  menyampaikan  terima  kasih  PT. Tambang Bukit Tambi di Jambi yang memberikan  kesempatan  untuk  melakukan penelitian,  serta  memberikan  arahan  dan bimbingan selama di perusahaan.

## DAFTAR PUSTAKA
Cahyadi, TA., Widodo, LE., Fajar, RA., Baiqun,
A.,  2018. Influence  of  drain  hole inclination  on  drainage  effectiveness  of coal  open  pit  mine  slope. IOP  Conf. Series:  Earth  and  Enviromental  Science 212.
Cahyadi,  TA.,  Dinata,  DC.,  Haryanto,  D., Hartono,  Titisariwati,  I.,  Fahlevi  R. (2020). Evaluasi Saluran Terbuka Dengan Menggunakan Distribusi Gumbell  dan  Model  Thomas  Fiering, Jurnal KURVATEK , 5(1), 29-36
Endhrianto  dan  Ramli.  2013.  Perencanaan Sistem  Penyaliran  Tambang  Terbuka. Jurnal  Penelitian Geosains. Vol.  09, No. 01, Hal. 29-40.
Gautama,  RS.,  2019.  Sistem  Penyaliran Tambang,  Institut  Teknologi  Bandung, Bandung.
Gultom,  R.,  Yusuf,  M.,  Abro,  MA.,  2018. Evaluasi  Kapasitas  Pemompaan  Dalam Sistem  Penyaliran  Pada  Pit  1  Timur Penambangan  Banko  Barat  PT.  Bukit Asam  (Persero),  Tbk.,  Tanjung  Enim
Sumatera Selatan. Jurnal Pertambangan. Vol. 2, No. 1. Hal. 1-8
Gumbel,  E.J.,  1941, The  Return  Period  of Flood Flows. Ann. Math. Statist. Listiyani,  N.,  2017.  Dampak  Pertambangan Terhadap Lingkungan Hidup
Di Kalimantan  Selatan  dan  Implikasinya Bagi  Hak-hak  Warga  Negara.  Al-Adl: Jurnal Hukum. Vol. 9, No. 1, Hal. 67-85
Siyoto,  S.,  Sodik,  AM,  2015.  Dasar  Metologi Penelitian. Yogyakarta : LM. Publishing Syarifuddin, Sri Widodo, Arif Nurwaskito. 2017.
Kajian Sistem Penyaliran Pada Tambang  Terbuka  Kabupaten  Tanah Bumbu  Provinsi  Kalimantan  Selatan. Jurnal  Geomine.  Vol.  5,  No.2.  Hal.  84- 89.
Utama,  AG., Wijaya,  AP.,  Sukmono,  A.,  2016. Kajian  Kerapatan  Sungai  dan  Indeks Penutupan Lahan Sungai Menggunakan Pengideraan  Jauh.  Jurnal  Geodesi Undip.  Vol.  5,  No.  1.  Hal.  285-293.