Perancangan Diversion Channel dan Sump pada Area Rencana Penambangan Batuan Andesit Di Pasuruan

Abstract

Kegiatan penambangan dengan metode tambang terbuka merupakan salah satu pendekatan utama dalam pemenuhan kebutuhan sumberdaya mineral, namun metode ini memiliki tantangan terhadap faktor alam, khususnya di wilayah yang memiliki iklim tropis dengan intensitas curah hujan yang tinggi. Air limpasan permukaan yang tidak terkontrol dapat masuk ke area penambangan apabila sistem penyaliran yang tersedia tidak mampu menampung debit air tersebut. Dampak yang ditimbulkan tidak hanya bersifat operasional, tetapi juga menyangkut aspek keselamatan kerja, karena genangan air dapat menurunkan stabilitas lereng dan membuat kondisi jalan licin. Permasalahan ini relevan pada area penelitian karena lokasi belum memasuki tahap penambangan aktif dan masih berada pada fase perencanaan, sementara terdapat aliran sungai yang melintas di tengah area rencana penambangan. Pada saat curah hujan ekstrem, kapasitas tampungan alami sungai tersebut berpotensi tidak mampu menampung debit air, sehingga perancangan sistem penyaliran tambang perlu dimulai sejak tahap perencanaan. Penelitian ini difokuskan pada empat komponen utama sistem penyaliran: debit limpasan yang masuk ke area rencana penambangan, diversion channel, inpit sump, dan sistem pemompaan. Debit limpasan dihitung secara terpisah untuk dua fungsi berbeda, karena diversion channel dan in-pit sump menangani sumber air yang secara konsep berbeda: diversion channel menangani air dari luar batas pit, sedangkan sump menangani air yang jatuh langsung di dalam pit. Tahap pertama adalah analisis hidrologi menggunakan data curah hujan harian maksimum 14 tahun (2011–2024), diuji dengan beberapa metode distribusi frekuensi untuk menentukan curah hujan rencana periode ulang 25 tahun (R₂₅). Hasil analisis menunjukkan R₂₅ = 179,89 mm, yang dikonversi menjadi intensitas curah hujan I = 18,64 mm/jam menggunakan persamaan Mononobe. Debit untuk perancangan diversion channel dihitung dari zona DTH di luar batas pit (C = 0,6, luas total 0,374 km²) menggunakan Metode Rasional, menghasilkan Q = 1,164 m³/s. Debit inflow untuk in-pit sump dihitung terpisah per tahun dari luas area pit aktif (C = 0,9, total luas 0,113 km²), menghasilkan total Q = 0,53 m³/s dengan nilai terbesar pada Pit Tahun 2 (0,164 m³/s) karena luas bukaannya paling besar. Berdasarkan debit Q = 1,164 m³/s, diversion channel dirancang menggunakan persamaan Manning dengan penampang trapesoid optimal (n = 0,025, S = 0,010, α = 60°), menghasilkan lebar dasar b = 0,703 m, kedalaman air y = 0,609 m, freeboard F = 0,552 m, tinggi total saluran h = 1,161 m, dan lebar muka air B = 1,407 m. Verifikasi hidraulik menghasilkan Fr = 0,856 (aliran subkritis, stabil), sedangkan verifikasi kestabilan lereng saluran menggunakan metode Ordinary/Fellenius menghasilkan FK = 6,184, jauh di atas nilai minimum 1,50 sesuai Kepmen ESDM No. 1827 K/30/MEM/2018. Analisis self cleansing menunjukkan kecepatan aliran rencana (1,810 m/s) sekitar 82,3 kali kecepatan kritis pengendapan sedimen, sehingga saluran tidak berisiko mengalami pendangkalan. DIGITAL REPOSITORY UNIVERSITAS JEMBER DIGITAL REPOSITORY UNIVERSITAS JEMBER ix Komponen kedua adalah in-pit sump, dengan pendekatan satu pit satu sump sehingga menghasilkan lima unit sump. Volume air limpasan per pit dihitung dari R₂₅ dan C = 0,9, dikalikan faktor keamanan 1,25 sesuai Kepmen ESDM No. 1827 K/30/MEM/2018, menghasilkan volume desain dari 1.916,50 m³ (Pit 5) hingga 7.137,80 m³ (Pit 2). Dimensi fisik sump diturunkan dari geometri pit, dengan lebar sump 50% dari lebar floor pit dan kedalaman seragam 3 m. Komponen terakhir adalah sistem pemompaan menggunakan pompa sentrifugal submersible tipe dewatering, beroperasi 20 jam per hari. Pemilihan diameter pipa mempertimbangkan kecepatan aliran 1,5–3,0 m/s, menghasilkan variasi diameter: 8 inch (Pit 1–3), 6 inch (Pit 4), dan 4 inch (Pit 5). Perhitungan head total, yang merupakan akumulasi head statis, kerugian gesekan pipa keluar dan hisap, kerugian katup, head kecepatan, serta kerugian belokan, menghasilkan nilai dari 30,369 m (Pit 1) hingga 52,972 m (Pit 5). Pada pit dengan diameter pipa lebih kecil dan jalur lebih panjang (Pit 4 dan Pit 5), kerugian gesekan pipa keluar menjadi kontributor dominan, bahkan melampaui head statis menegaskan bahwa pemilihan diameter dan jalur pipa merupakan faktor desain paling kritis dalam sistem pemompaan.