TEKNIK TEROWONGAN

Terowongan adalah lubang bukaan yang dipersiapkan untuk kelancaran produksi tambang bawah tanah.

Fungsi terowongan:

1.      Sebagai jalan masuk dan keluar bagi karyawan dan jalan angkut.

2.      Mengangkut material trava system telekomunikasi, pipa air dan pipa lumpur

3.      Lubang khusus ventilasi

4.      Untuk penirisan sumur dan open channel

5.      Untuk keselamatan kerja (penyelamatan jika terjadi kecelakaan)

Bentuk-bentuk terowongan:

1.      Bentuk lingkaran

2.      Bentuk segi empat

3.      Bentuk Travesium

4.      Bentuk Tapal kuda

5.      Bentuk Poligon

Dalam bentuk terowongan dilihat dari :

1.      Sifat fisik dari material itu sendiri

2.      Struktur yang terjadi didaerah  tersebut

3.      Posisi

Perbedaan terowongan tambang dengan terowongan sipil :

1.      Dari sifatnya, pada tambang sifatnya temporer sedang sipiL

2.       Dari penggunaan pada tambang untuk sarana penambangan, sedang sipil untuk sarana umum

3.      Lokasi untuk tambang dibuat dimana terdapat cadangan bijih, untuk sipil dipilih batuan baik.

4.      Kondisi batuan, untuk tambang kondisi dapat diketahui secara baik karena aktivitas bertahun-tahun, untuk sipil memerlukan eksplorasi secara rinci

5.      Kondisi, untuk tambang berubah-ubah karena sifatnya dinamis, untuk sipil karena sifatnya statis maka kondisinya tetap.

Secara filosofis

1.      Tujuan dasar setiap rancangan untuk penggalian dibawah tanah harus menggunakan massa batuan itu sendiri sebagai massa utamanya.

2.      Selama penggalian harus menghasilkan gangguan kemantapan yang sekecil mungkin dan sedikit mungkin menggunakan beton dan penyangga

3.      Dalam keadaan asli dan buatan mengalami tegangan tekan dimana batuan keras itu lebih kuat daripada beton.

Geometri terowongan.

1.      Ukuran kecil

2.      Menengah 3000 meter

3.      Besar diameter > 6 meter

Metode penggalian lubang bukaan

1.      Metode penggalian bebas dilakukan dengan cara sederhana dengan menggunakan alat yang sederhana seperti ganco, linggis, dan sekop.

2.      Metode mekanis sudah lebih canggih dengan menggunakan tunnel boring machine, koadheader, drum seader.

3.      Metode pemboran dan peledakan. Pemilihan metode ini juga memperhatikan karakteristik dari batuan itu sendiri.

Siklus penggalian suatu lubang bukaan.

1.      Penggalian

2.      Pembersihan asap ledakan jika menggunakan peledakan.

3.      Pembersihan atap

4.      Pengumpulan dan pembuatan material hasil penggalian.

5.      Pengangkutan material

6.      Penyanggaan baik permanen atau sementara

Distribusi tegangan disekitar terowongan terbagi atas beberapa bagian

1.      Distribusi tegangan sebelum dibuat terowongan terbagi atas 3 yaitu :

·         Tegangan grafitasi yaitu tegangan yang terjadi karena berat dari tanah/ batuan yang berada diatasnya.

·         Tegangan tektonik, terjadi akibat geseran-geseran pada kulit bumi yang trjadi pada waktu lampau maupun saat ini.

·         Tegangan sisa adalah tegangan yang masih tersisa walaupun penyebab tegangan tersebut sudah hilang yang berupa panas ataupun pembengkakan pada kulit bumi.

Secara teoritis tegangan mula-mula dirumuskan dengan :

λo = λ.H

KET : λ     = Density (ton/m² )

          H     = Kedalaman/ tinggi (m)

         λo     =  Tegangan mula-mula (ton/m² )

2.      Distribusi tegangan disekitar pada terowongan untuk keadaan paling deal

·         Geometri dari terowongan adalah yang diperhatikan terowongan adalah sebuah lingkaran dengan jari-jari r. terowongan berada pd bidang horizontal, terowongan terletak pada kedalaman H > r, dengan syarat reaksinya H>20 r, terowongan sangat panjang sehingga dapat digunakan hipotesa tegangan bidang (plain strain).

·         Keadaan batuan adalah kontinu, homogeny dan isotrop.

·         Kesdaan tegangan mula-mula atau inisial stress hidroblastik atau diasumsikan ^o = 0

λo = = λo = λ . H

λθ = λo + λo . R² / r²

yang bekerja tegangan radial dan tegangan tangensial

3.      Distribusi tegangan terowongan mula-mula tegangan hidrostatik, dimana tegangan vertical ≠ 0 dan tegangan horizontal = 0, dimana tegangan horizontal = k tegangan vertical

Λh = k. λv dimana λv = ^. H

KET.   K = – R² x tegangan mula-mula λo

            R= Dinotasikan dengan jari-jari linkaran

            r = jarak antar permukaan.

1.      Distribusi tegangan disekitar terowongan untuk batuan yang tidak isotrop. Dalam hal elastic ortotrop dimana ada dua modus yang tegak lurus untuk system pembongkaran yang aksial. Distribusi   tidak dipengaruhi hanya devormasinya, jadi distribusi tegangan yang didapat dari perhitungan sebelumnya tetap diberlakukan. Contoh batuan yang tidak isotrop yaitu batuan yang berlapis seperti sekis yang berfungsi bagaimana perkuatan batuan dan arah perlapisan.

5.      Distribusi tegangan disekitar terowongan untuk batuan yang mempunyai perilaku plastic sempurna. Dicirikan dari akibat tegangan yang diserap oleh devormasi plastic pada daerah lingkaran yang dibatasi oleh daerah elastic dari lingkaran yang berjari-jari R dimana jari-jari ini dapat dihitung dengan

R^I = R ( 2/ 1+ λ . λo (λ-1 + λo^X/ λc) (1/λ-1)

R = Jari-jari lubang bukaan

 λ    = 1 + sin q/ 1 – sin q  (q  = sudut geser dalam)

 λc = tegangan sekitar yang diperkirakan ada jari-jari ini dapat tak terhingga untuk batuan yang tidak (anu hehehehe) jadi kestabilan tidak akan dicapai untuk dipakai penyangga, rumus diatas dapat dipermudah jika sudut geser dalam yang diambil 19.5^o sehingga λ     = 2 hingga R¹  = 2 R/3 (λo/ λc ^H)

6.      Distribusi tegangan disekitar terowongan yang dibentuk tidak bulat untuk keadaan yang paling ideal ini berdasrkan tegangan garis-garis terowongan dengan berbagai bentuk penampang dan berbagai tegangan mula-mula untuk keadaan paling ideal. Ritasinya λ_H = tegangan horizontal, λv = tegangan verikal sebelum penggalian terowongan, λ Q = tegangan tangensial untuk tiap garis terowongan. Lingkaran mor untuk mengetahui tegangan yang terjadi pada dinding.