Estimasi Volume Shotcrete untuk Aplikasi Pertambangan

Secara tradisional, pengawasan teknis terhadap program pengendalian tanah dalam rekayasa pertambangan sering dilakukan secara ad hoc, sehingga penyusunan dan penegakan spesifikasi teknis kurang mendapat perhatian utama. Namun, sekarang banyak tambang yang mulai menggunakan jasa kontraktor khusus untuk layanan terkait pertambangan. Hal ini membuat penyusunan spesifikasi yang terstruktur menjadi semakin penting guna memastikan kualitas hasil akhir yang optimal. Terutama dalam aplikasi shotcrete, karena metode ini semakin populer digunakan untuk memperkuat sistem pengendalian tanah di tambang.

Faktor yang Mempengaruhi Volume Shotcrete

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi estimasi volume shotcrete, seperti bentuk dan kondisi penggalian tambang. Setelah dimensi dan bentuk penggalian ditentukan, perimeter teoritis penggalian dapat dihitung. Dari sini, perkiraan volume shotcrete per meter linier dari terowongan dibuat berdasarkan ketebalan shotcrete yang diinginkan, ditambah toleransi untuk pantulan.

Faktor Utama yang Berpengaruh

Ada dua faktor utama yang memengaruhi bentuk akhir perimeter penggalian:

1. Ketidakberaturan Permukaan Akibat Kondisi Massa Batuan: Ini dipengaruhi oleh kualitas massa batuan yang tidak dapat direkayasa.
2. Ketidakberaturan Permukaan Akibat Proses Penggalian: Ini lebih tergantung pada teknik pengeboran dan peledakan yang dapat direkayasa.

Kedua faktor ini menciptakan apa yang disebut Faktor Kekasaran.

Ketidakberaturan Kondisi Massa Batuan

Ketidakberaturan permukaan batuan setelah penggalian dipengaruhi oleh beberapa parameter, seperti:

• Keberblokan batuan: Dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk blok batuan.
• Kekompakan batuan: Dipengaruhi oleh lebar celah pada permukaan diskontinuitas.
• Orientasi struktur alami: Berkaitan dengan arah penggalian.
• Kehadiran patahan atau air tanah: Ini dapat menyebabkan overbreak (kelebihan penggalian).

Ada empat kategori kondisi massa batuan:

1. Sangat Baik: Hampir tidak ada pengaruh geologi, massa batuan tidak mempengaruhi perimeter.
2. Baik: Ada beberapa sambungan, tetapi pengaruhnya rendah.
3. Sedang: Batuan berbongkah dengan permukaan halus, pengaruhnya signifikan.
4. Buruk: Batuan berbongkah besar dengan permukaan licin, mungkin ada zona patahan dan kondisi tanah basah, pengaruhnya sangat besar.

Proses Pengeboran dan Peledakan

Pengendalian proses pengeboran dan peledakan berpengaruh besar pada hasil penggalian. Beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilannya meliputi desain pola peledakan, akurasi pengeboran, dan urutan inisiasi ledakan. Kualitas proses ini dikategorikan menjadi:

1. Sempurna: Setengah barrel terlihat di seluruh area, overbreak sangat minimal.
2. Baik: Ada beberapa kekurangan yang menyebabkan sedikit overbreak.
3. Sedang: Overbreak moderat di luar desain.
4. Buruk: Overbreak besar dan signifikan.

Kombinasi dari kondisi massa batuan dan proses penggalian ini membentuk Faktor Kekasaran, yang digunakan untuk memperkirakan peningkatan perimeter penggalian.

Pengaruh Pantulan Shotcrete

Dalam penerapan shotcrete, pantulan merupakan pemborosan yang tak terhindarkan. Pantulan dipengaruhi oleh campuran material shotcrete, kecepatan penyemprotan, dan ketebalan lapisan yang diterapkan. Pada tahap awal penerapan, pantulan cenderung tinggi, namun akan menurun seiring dengan bertambahnya ketebalan lapisan. Penggunaan campuran shotcrete yang baik dan teknik penerapan yang tepat dapat mengurangi pantulan ini.

Tabel 1

Konsep Ketebalan Shotcrete

Di proyek tambang, ketebalan shotcrete yang diterapkan tidak selalu seragam. Untuk penggalian yang dilakukan dengan metode bor dan ledak, pendekatan "coat and fill" lebih umum digunakan. Ini berarti selain lapisan minimum, beberapa pengisian tambahan di area yang tidak rata juga diperlukan. Misalnya, untuk mencapai ketebalan minimum 25 mm, biasanya dibutuhkan rata-rata 50 mm, dengan pantulan sekitar 15%.

Proses Perencanaan Penggunaan Shotcrete dalam Operasi Pertambangan

Permukaan penggalian dengan metode pengeboran dan peledakan seringkali tidak mulus dan seragam, sehingga perimeter penggalian sering lebih besar dari desain awal. Jumlah overbreak (kelebihan penggalian) sangat dipengaruhi oleh karakteristik alami batuan serta kualitas proses pengeboran dan peledakan.

Dalam fase desain, penerapan shotcrete dipertimbangkan dengan memperkirakan ketebalan yang dibutuhkan, baik minimum maupun rata-rata. Tingkat rebound (pantulan material) juga dipertimbangkan untuk memperkirakan Faktor Volume, yang didasarkan pada kondisi tanah, proses pengeboran, peledakan, dan rebound seperti yang dijelaskan pada Tabel 2.

Penggunaan Faktor Kekasaran dan Rebound

Faktor Kekasaran pada Tabel 2 diambil dari kombinasi antara Kondisi Tanah dan Proses Pengeboran dan Peledakan yang ada di Tabel 1. Zona yang diarsir menunjukkan kombinasi yang tidak mungkin terjadi di lapangan, misalnya batuan dengan kondisi buruk tidak mungkin hanya membutuhkan lapisan shotcrete setebal 50 atau 75 mm. Sebaliknya, batuan berkualitas tinggi yang dikerjakan dengan baik mungkin tidak memerlukan shotcrete setebal 75 atau 100 mm.

Angka-angka ini mirip dengan data empiris yang dikembangkan oleh industri pertambangan di Australia selama beberapa tahun terakhir. Dengan metode ini, insinyur dapat mengidentifikasi dari mana setiap komponen Faktor Volume berasal.

Langkah-Langkah dalam Proses Perencanaan Shotcrete

Berikut adalah langkah-langkah yang diperlukan untuk memperkirakan volume shotcrete dalam operasi pengeboran dan peledakan di tambang:

1. Pilih lokasi yang membutuhkan aplikasi shotcrete.
2. Tentukan jenis shotcrete yang digunakan: shotcrete polos, diperkuat mesh, atau diperkuat serat (fibercrete).
3. Tentukan area yang akan disemprot dengan shotcrete.
4. Konfirmasi desain sesuai dengan rekayasa.
5. Tinjau lapangan untuk menentukan bentuk penggalian.
6. Perkirakan faktor geologi.
7. Perkirakan faktor pengeboran dan peledakan.
8. Ukur panjang potongan/putaran efektif (ini bisa lebih dari panjang penggalian tergantung pada hilangnya shotcrete yang sudah diaplikasikan sebelumnya).
9. Perkirakan area desain yang membutuhkan shotcrete.
10. Perkirakan faktor kekasaran.
11. Tentukan ketebalan desain (minimum dan rata-rata).
12. Perkirakan faktor rebound.
13. Hitung faktor volume dan estimasi volume shotcrete yang dibutuhkan.

Instruksi untuk Kontraktor

Formulir permintaan shotcrete harus mencakup informasi rinci tentang waktu dan lokasi aplikasi, serta sketsa penampang atau tampak atas profil penggalian, termasuk overbreak dan potensi keruntuhan. Informasi tersebut juga harus mencakup panjang, perimeter, ketebalan, faktor, dan volume shotcrete, baik yang diperkirakan maupun yang diaplikasikan. Formulir ini kemudian akan menjadi dokumen acuan untuk mengevaluasi perbedaan antara perkiraan dan volume yang diaplikasikan di lapangan.

Pertimbangan Tambahan

Faktor-faktor lain seperti kualitas pengupasan dinding dan bagian belakang, pelatihan operator, kemungkinan keruntuhan, serta keberadaan sistem penyangga lain juga dapat memengaruhi jumlah shotcrete yang diaplikasikan. Beberapa faktor ini mungkin berada di luar kendali kontraktor, namun tetap perlu dipertimbangkan dalam perencanaan aplikasi shotcrete.

Dengan perencanaan yang matang dan memperhitungkan semua faktor di atas, diharapkan aplikasi shotcrete di tambang dapat berjalan dengan lebih efektif dan efisien.

Kesimpulan

Estimasi volume shotcrete tidak bisa hanya mengandalkan ketebalan minimum. Harus diperhitungkan berbagai faktor seperti kondisi massa batuan, proses pengeboran, pantulan, dan ketebalan rata-rata yang diinginkan. Dengan mempertimbangkan semua faktor ini, volume shotcrete yang lebih akurat dapat diperkirakan untuk memastikan proyek penggalian tambang berjalan dengan efektif dan efisien.

Sumber: Wood, D. F. 1999. Estimating Volume of Shotcrete for Mining Applications. Shotcrete Magazine. Agustus 1999.

Caption

Halo Sobat APT👋👷‍♀️👷‍♂️

Pengaplikasian shotcrete menjadi solusi andal dalam mencegah longsor di area pertambangan.

Salah satu elemen kunci dalam penggunaannya adalah volume, yang dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti bentuk dan kondisi penggalian tambang.

Estimasi volume yang tepat tidak hanya meningkatkan efektivitas, tetapi juga mengoptimalkan biaya.

Bagaimana memperkirakan volume shotcrete yang akurat? Cari tahu selengkapnya di sini yaa!

#Shotcrete #Longsor #MitigasiBencana #LayananPertambangan #LayananKonstruksi