KAJIAN GEOTEKNIK TERHADAP RANCANGAN PENAMBANGAN BATUBARA BAWAH TANAH METODE SHORTWALL DI CV. ARTHA PRATAMA JAYA, KECAMATAN MUARA JAWA,KABUPATEN KUTAI KARTANEGARA, PROVINSI KALIMANTAN TIMUR

Abstract

CV. Artha Pratama Jaya (CV. APJ) merupakan perusahaan swasta nasional yang bergerak dibidang pertambangan batubara yang berlokasi di Kelurahan Teluk Dalam, Kecamatan Muara Jawa, Kabupaten Kutai Kartanegara, Provinsi Kalimantan Timur. Hasil eksplorasi lanjutan tahun 2012 menunjukan bahwa terdapat seam batubara yang prospek untuk ditambang secara tambang bawah tanah. Metode penambangan yang diterapkan oleh CV. APJ adalah metode shortwall dengan sistem mundur (retreating). Penambangan batubara dengan metode shortwall memiliki resiko yang besar terhadap keruntuhan atap lubang bukaan dan panel penambangan. Dengan adanya permasalahan tersebut diperlukan suatu kajian geoteknik terhadap kestabilan lubang bukaan (main incline shaft (MIS), main vent shaft (MVS), dan panel entries), kestabilan pillar (chain pillar dan barrier pillar), dan sistem penyangga yang digunakan.

Parameter material properties didapat dari hasil pengujian laboratorium terhadap batuan utuh (intact rock). Analisis kestabilan lubang bukaan menggunakan metode elemen hingga (FEM) dengan kriteria keruntuhan Mohr-Coulomb (1779). Geometri MIS dan MVS berbentuk tapal kuda dengan geometri lebar 3 m, tinggi 2,8 m, jari-jari lengkungan 1,5 m. Panel entry terdiri dari main gate dan tail gate dengan bentuk trapezoidal, dengan ukuran lebar atas 2 m, lebar bawah 3 m, dan tinggi 3 m. Hasil analisis MIS secara keseluruhan dikategorikan aman (FK>1,5), hanya pada dinding kanan FK 1,5 kritis. MVS secara keseluruhan dikategorikan aman (FK>1,5), hanya pada atap (roof) FK 1,12 failure. Main gate untuk ketiga level penambangan secara keseluruhan aman (FK>1,3), hanya pada bagian dinding kanan dan kiri  FK failure disebabkan karena terjadi undercut pada lapisan batubara. Tail gate untuk ketiga level penambangan seluruhnya dikategorikan aman (FK>1,3). Karena terdapat beberapa bagian yang failure, maka disarankan menggunakan penyangga untuk memperkuat lubang bukaan dan mengantisipasi keruntuhan.

Analisis chain pillar menggunakan rumusan Obert dan Duvall (1967), dan Bienieawski (1983). Hasil analisis chain pillar didapat lebar chain pillar (W_p) minimum dan faktor keamanan tiap level, yaitu level 1 (5,94 m dan FK 1,65), level 2 (6,97 m dan FK 1,34), dan level 3 (7,01 m dan FK 1,34). Secara keseluruhan lebar chain pillar yang digunakan oleh CV. APJ adalah 9 m dan berdasarkan nilai FK dikategorikan aman (FK>1,3). Analisis barrier pillar menggunakan rumusan Ashley (1930). Hasil analisis didapat lebar minimum level 1 (52,4 m), level 2 (57,3 m), dan level 3 (58,2 m). Lebar barrier pillar yang digunakan CV. APJ untuk seluruh level 40 m, kondisi tidak aman sehingga lebar barrier pillar harus disesuaikan dengan hasil analisis.

Hasil analisis penyangga kayu menggunakan kayu kelas I jenis Ulin tegangan geser dan lentur yang dianalisis tidak melebihi yang diizinkan yaitu 66 kg/cm² dan 660 kg/cm².  Analisis penyangga rigid steel arches menghasilkan nilai section modulusW sebesar 34 cm³ dengan menggunakan spesifikasi GI 70 profile I-beams DIN 21541 dengan nilai Wx sebesar 35,7 cm³, maka dapat dikategorikan aman.

Kata kunci : Pillar,  lubang bukaan, dan faktor keamanan