pemantauan massa batuan di bawah tanah

7/21/2019 Pemantauan Massa Batuan Di Bawah Tanah

1/25

Pemantauan Massa Batuan di

Bawah Tanah

Ridho K Wattimena

Laboratorium Geomekanika

Departemen Teknik PertambanganInstitut Teknologi Bandung


2/25

Latar belakang

Pemantauan adalah pengamatan terhadap struktur rekayasabaik secara visual maupun dengan bantuan peralatan

Sejak dulu telah dilakukan dengan mata dan telinga:

Runtuhan batu

Pembukaan rekahan Pelengkungan penyangga kayu

Perkataan batuan sebuah awal dari pemantauan seismik(Brown, 2003).

Bagian yang tak terpisahkan dalam kegiatan mekanika batuan

modern dan telah dikembangkan sejak 4050 tahun yang lalu. Dalam beberapa hal mungkin timbul kesan bahwa kegiatan

pemantauan telah dilakukan secara sederhana hanya supayaterlihat ada yang dilakukan.


3/25

Latar belakang

If you can measure what you are speaking about

and express it in numbers, you know something

about it

(Lord Kelvin)

Every instrument on a project should be selected

and placed to assist with answering a specific

question: if there is no question, there should be no

instrumentation.

(Dunnicliff, 1988)


4/25

Tujuan pemantauan massa batuan

Mendapatkan besar dan variasi parameter geoteknik sebelum dimulainyapekerjaan rekayasa Muka air tanah

Bentuk permukaan

Seismic events

Meyakinkan keselamatan selama konstruksi dan operasi melalui peringatanterjadinya Deformasi massa batuan

Tekanan air tanah

Beban pada penyangga

yang berlebihan

Memeriksa validitas perhitungan rancangan Asumsi Model konseptual

Nilai parameter tanah atau massa batuan

Mengendalikan pelaksanaan ground treatmentdan tindakan perbaikan


5/25

Tujuan pemantauan massa batuan

Massa batuan merupakan media yang sangat kompleks.

Sifat keteknikannya sangat sulit, atau bahkan tidak mungkin,ditentukan secara akurat sebelum lubang bukaan digali(Wattimena, 2003).

Model-model yang digunakan untuk memperkirakan responsmassa batuan terhadap kegiatan penambangan didasarkan padaidealisasi, asumsi, dan penyederhanaan.

Keakuratan dari prediksi yang dilakukan pada perhitunganrancangan sangat penting untuk diperiksa.

Pelaksanaan pemantauan, khususnya untuk tujuan ini,merupakan bagian dari metode observasi yang merupakan kuncipokok dari kegiatan geoteknik modern (Peck, 1969).


6/25

Pertimbangan umum

Apa yang dipantau?

Bagaimana memantaunya?

Dimana dan kapan pemantauan dilakukan?

Berapa keakuratan dan ketelitian (atau kehandalan)yang diinginkan dalam pengukuran?

Bagaimana memvalidasi dan menginterpretasi hasil?

Pertanyaan-pertanyaan ini hanya dapatdijawab secara rinci berdasarkan kasus perkasus.


7/25

Apa yang dipantau?

Dengan teknologi sekarang, yang dapat diukur langsung: Perpindahan

Tekanan

Waktu

Surface subsidence: pemantauan sistematis yang pertama-tama

dilakukan di pertambangan Di Belgia pada tahun 1830-an.

Tambang batubara, bijih besi, garam di Eropa dan Amerika Serikat (Youngdan Stoek, 1916)

Metode penambangan block caving (Fletcher, 1960)

Pengukuran perpindahan ralatif antara dua titik atau convergence(Greenwald et al., 1937)

Borehole extensometer(Merrill, 1954; Potts, 1957)

Stressmeter(Merrill, 1962)

Microseismicdi tambang bawah tanah meliputi juga pengukuranperpindahan dan waktu (Obert dan Duvall, 1957).


8/25

Yang dapat dipantau pada tambang bawah tanah

(Brady & Brown, 1993)

Rekahan atau gelinciran pada batuan (visual)

Pergerakan sepanjang atau memotong sebuah kekar atau rekahan

Convergence antara dua titik

Perpindahan pada massa batuan

Subsidence Perubahan kemiringan lubang bor

Muka, tekanan, dan aliran air tanah

Perubahan tegangan normal pada sebuah titik dalam massa batuan

Perubahan beban pada elemen penyangga dan perkuatan

Tegangan normal dan tekanan air pada material pengisi

Settlement material pengisi

Seismic dan microseismic emissions

Kecepatan rambat gelombang


9/25

Apa yang dipantau?

Perpindahan adalah salah satu besaran primer yang diukur padakegiatan pemantauan di tambang bawah tanah.

Yang diukur: Perpindahan absolutdari beberapa titik pada batas galian atau, dengan

kesulitan yang lebih tinggi, di dalam massa batuan.

Perpindahan relatifatau convergenceantara dua titik pada batas galian Pengukuran kebanyakan parameter lainnya, khususnya gaya dan

tegangan, membutuhkan penggunaan model matematis dankarakteristik material untuk perhitungannya.

Stress is a ph i losop hical con cept deformat ion is the phys icalreal i ty.

(Burland, 1967)

Untuk tujuan pembandingan dan pengambilan keputusan, lebih baikmenggunakan parameter yang diukur langsung daripada menggunakanparameter yang dihitung dengan model matematis yang menggunakanparameter yang diukur sebagai masukan.


10/25

Stasiun pengukuran convergencepada drawpoint dr i f tdi

Henderson Mine, USA (Brumleve dan Maier, 1981)


11/25

Bagaimana memantaunya?

Sistem instrumentasi pemantauan modern: sensor atau detector

sistem transmisi

read-outdan/atau perekam

Sistem pemantauan yang digunakan pada sebuahtambang bawah tanah modern dapat sangatkompleks dan mahal.

Kesimpulan berharga seringkali dapat dicapaimelalui observasi visual atau observasi yangmenggunakan peralatan pengukuran yang sangatsederhana.


12/25

Kriteria sistem pemantauan (Brady & Brown, 1993)

Pemasangan yang mudah bahkan dalam kondisi lapangan

yang sulit

Sensitivitas, keakuratan, dan kemampuulangan yang

memadai

Ketahanan dan pelindung yang baik selama digunakan

Kemudahan pembacaan dan kemampuan menghasilkan data

seketika;

Gangguan yang ditimbulkan pada operasi penambangan

sangat kecil.


13/25

Metode pemantauan perpindahan (Windsor, 1993)

Teknik: Observasi

Instrumen

Akses Batas galian

Lubang bor Permukaan tanah

Metode Manual

Otomatis

Observasi

Sensitivitas Rendah

Menengah

Tinggi


14/25

Pengukuran convergence(Brady & Brown, 1993)

(a) (b)


15/25

Distometer ISETH (Kovari et al., 1974)


16/25

MPBX dan pengukuran convergence (Brady & Brown, 1993)


17/25

Dimana dan kapan memantaunya?

Orang yang menginterpretasi hasil pemantauan sering kecewa:

Pengukuran tidak dilakukan lebih awal (kapan?)

Pengukuran tidak dilakukan di beberapa lokasi (dimana?)

Beberapa data tambahan tidak tersedia (apa?)

Perencanaan pemantauan sering tidak baik Dalam penambangan : batasan-batasan operasional

Perencanaan menjadi sangat penting apabila data pemantauanakan digunakan untuk analisis balik

Pertanyaan praktis lainnya:

Biaya instrumentasi dan pemasangan

Keterjangkauan lokasi pemantauan

Gangguan pekerjaan pemantauan terhadap operasipenambangan


18/25

Tambang Nasliden, Swedia

(Nilsson & Krauland, 1981)


19/25




20/25




21/25




22/25

Tambang Questa, USA

(Agapito & Shoemaker, 1987)


23/25

Tambang Pongkor, Indonesia

(Rai et al., 2001)


24/25

Tambang Pongkor, Indonesia

(Rai et al., 2001)


25/25

We cant rely only on monitoring systems. The eyes and ears of

a committed workforce are the most valuable assets mines havefor monitoring hazards.

ACG, Unearthing Black Gold

pemantauan massa batuan di bawah tanah

Documents