Pengaruh Aktivitas Alat Berat, Peledakan, Dan Tekanan Air Tanah Terhadap Kestabilan Lereng Timbunan Tambang Batubara di Kabupaten Kutai Timur Kalimantan Timur

Abstract

Tambang batubara di Indonesia pada umumnya menggunakan metode tambang terbuka yang memerlukan pembukaan tanah atau batuan untuk mendapatkan batubara dan menyisakan sebuah lubang. Sisa lubang tersebut nantinya akan ditimbun kembali menggunakan material tanah atau batuan yang tidak memiliki nilai jual, kemudian material timbunan diletakkan pada area khusus sehingga membentuk sebuah lereng timbunan. Lereng timbunan sangat rentan terhadap keruntuhan, karena kemiringan yang curam, beban tambahan, getaran, kondisi air tanah, dan komposisi material. Maka diperlukan pemantauan untuk mengurangi risiko terjadinya ketidakstabilan lereng pada area timbunan dan meningkatkan keselamatan di lokasi penambagan. Selain itu pemantauan juga mengkonfirmasi kondisi bahaya di lapangan dan meminimalkan dampak kecelakaan kerja. Faktor yang mempengaruhi ketidakstabilan lereng tanah atau batuan di tambang sangatlah kompleks dan beragam, seperti adanya beban statis, beban dinamis, struktur geologi, iklim, vegetasi, pelapukan, pola drainase, aktivitas konstruksi, dan kondisi khusus lereng lainnya. Penelitian ini dilakukan pada area timbunan yang berdekatan dengan area peledakan di Kabupaten Kutai Timur Kalimantan Timur. Data yang digunakan pada penelitian ini yaitu data sekunder selanjutnya dilakukan analisis data. Pengolahan data dilakukan pada hasil beban dari alat angkut, peledakan, dan tekanan air tanah dari perusahaan. Selanjutnya data topografi timbunan dan sifat material digunakan untuk memodelkan timbunan melalui software Slide, dan Phase 2. Setelah semua data diolah didapatkan hasil perhitungan faktor pembebanan dan hasil pemodelan timbunan dapat dianalisis. Analisis data dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari alat angkut, peledakan, dan tekanan air tanah terhadap kestabilan lereng timbunan. Kestabilan lereng timbunan dianalisis menggunakan Metode Kesetimbangan Batas (LEM) berupa Metode Bishop dan Morgenstern-Price, serta menggunakan Metode Elemen Hingga (FEM) dengan tipe keruntuhan yang sama yaitu Mohr-Couloumb. Berdasarkan penelitian ini didapatkan melalui analisis beban dinamis dari setiap variabel, yaitu dari alat angkut, peledakan, dan tekanan air tanah pada area timbunan. Melalui kelongsoran yang sudah diketahui, analisis ini dilakukan saat sebelum pembebanan maupun setelah terjadinya pembebanan, maka dihasilkan nilai FK menggunakan Metode Bishop sebelum pembebanan sebesar 1,949 dan Metode Morgenstern-Price sebesar 2,009 serta pada Metode FEM nilai FK yang didapat sebesar 1,450. Selanjutnya saat dilakukan pembebanan menggunakan Metode Bishop dan Morgenstern-Price sebesar 0,853, kesamaan nilai FK tersebut disebabkan berbagai faktor dalam perhitungan, pemodelan, maupun konsep dasar dari kedua metode tersebut sehingga nilai yang dihasilkan hampir mendekati atau bahkan sama. Sedangkan pada Metode FEM didapat nilai FK sebesar 0,520, nilai tersebut turun drastis ketika tiga faktor dimasukkan secara bersamaan. Selanjutnya dilakukan pemodelan ulang dan perhitungan nilai FK maupun SRF untuk mendapatkan nilai FK yang aman dan optimal, untuk parameter lereng aman yaitu dilihat dari nilai FK yang memenuhi syarat dari ambang batas yang telah ditentukan yaitu lebih besar dari 1,1. Sedangkan parameter untuk lereng optimal yaitu lereng yang mampu menahan adanya beban tambahan, cuaca, dan faktor lainnya. Setelah dimodelkan ulang didapatkan panjang bench sebesar 144m, dengan tinggi slope 12m, serta sudut kemiringan 37º, yang menyisakan sebuah lubang dengan tinggi 12m dan panjang 67m. Maka didapatkan nilai FK salam kondisi kering menggunakan Metode Bishop 3,932, saat kondisi basah didapat nilai FK sebesar 3,532, sedangkan nilai FK menggunakan Metode Morgenstern-Price dalam kondisi kering sebesar 3,930 dan saat dalam kondisi basah sebesar 3,532. Selanjutnya nilai FK yang didapat pada Metode FEM didapatkan nilai sebesar 1,530 dalam kondisi kering dan 1,370 dalam kondisi basah. Dari hasil penelitian ini nilai FK pada metode LEM lebih besar daripada nilai FK dari metode FEM, hal tersebut disebabkan adanya penambahan parameter yang dianalisis pada metode FEM seperti modulus young, tensile strength, poisson ratio, dan parameter lainnya yang tidak ditemukan pada metode LEM. Penelitian ini menggunakan nilai FK dengan metode LEM, sebagai parameter tambahan lainnya didapat dari metode FEM seperti total displacement, sebagai gambaran displacement lereng timbunan sejauh mana dengan nilai FK setelah dilakukan pemodelan ulang, serta disesuaikan dengan peraturan KEPMEN ESDM 1827 K/30/MEM/2018, dengan jenis lereng tunggal menggunakan kriteria beban dinamis sebesar 1,1. Maka hasil dari pemodelan ulang nilai FK yang didapat dianggap stabil karena melebihi dari nilai yang telah ditentukan.