Fungsi Ventilasi Tambang

Fungsi Ventilasi Tambang

1. Ventilasi tambang berfungsi untuk :

a. Menyediakan dan mengalirkan udara segar kedalam tambang untukkeperluan menyediakan udara segar (oksigen) bagi pernapasan para pekerja dalam tambang dan juga bagi segala proses yang terjadi dalam tambangyang memerlukan oksigen.

b.   Melarutkan dan membawa keluar dari tambang segala pengotoran dari gas-gas yang ada di dalam tambang hingga tercapai keadaan kandungan gas dalam udara tambang yang memenuhi syarat bagi pernapasan.

c.   Menyingkirkan debu yang berada dalam aliran ventilasi tambang bawahtanah hingga ambang batas yang diperkenankan.

d.  Mengatur panas dan kelembaban udara ventilasi tambang bawah tanahsehingga dapat diperoleh suasana / lingkungan kerja yang nyaman.

2.Prinsip Ventilasi Tambang

Pada pengaturan aliran udara dalam ventilasi tambang bawah tanah,berlaku hukum alam bahwa;

a.     Udara akan mengalir dari kondisi bertemperatur rendah ke temperatur panas.

b. Udara akan lebih banyak mengalir melalui jalur-  jalur ventilasi yangmemberikan tahanan yang lebih kecil dibandingkan dengan jalur bertahanan yang lebih besar.

c.   Hukum-hukum mekanika fluida akan selalu diikuti dalam perhitungan dalamventilasi tambang.

3.Lingkup Bahasan Ventilasi Tambang

Dalam membahas ventilasi tambang akan tercakup tiga hal yang salingberhubungan, yaitu;

a.       Pengaturan./Pengendalian kualitas udara tambang. Dalam hal ini akandibahas permasalahan persyaratan udara segar yang diperlukan oleh parapekerja bagi pernafasan yang sehat dilihat dari segi kualitas udara (Qualitycontrol).

b.      Pengaturan/pengendalian kuantitas udara tambang segar yang diperlukanoleh pekerja tambang bawah tanah. Dalam hal ini akan dibahas perhitunganuntuk jumlah aliran udara yang diperlukan dalam ventilasi dan pengaturan jaringan ventilasi tambang sampai perhitungan kapasitas dari kipas angin.

c.       Pengaturan suhu dan kelembaban udara tambang agar dapat diperolehlingkungan kerja yang nyaman. Dalam hal ini akan dibahas mengenai penggunaan ilmu yang mempelajari sifat-sifat udara atau psikrometri(psychrometry).

Dalam membahas pengaturan ventilasi tambang yang bersifat mekanis perlu juga dipahami masalah yang berhubungan dengan kemungkinan adanya aliran udara akibat ventilasi alami, yaitu antara aliran udara sebagai akibatperbedaan temperatur yang timbul secara alami.

Auxiliary Ventilation Systems: Sistem Ventilasi Bantu di Tambang Bawah Tanah untuk Bukaan Buntu.

Auxiliary ventilation (ventilasi bantu) mengacu pada sistem ventilasi yang digunakan untuk memasok udara ke permuka kerja (working face).

Permuka kerja adalah bukaan yang dibuat sebagai bagian pengembangan terowongan. Permuka kerja belum terhubung dengan terowongan lain sehingga hanya berbentuk serupa bukaan buntu (blind heading).

Ventilasi bantu mesti dirancang secara mandiri dari sistem ventilasi utama sehingga tidak akan mempengaruhi aliran udara keseluruhan di tambang bawah tanah.

Ventilasi bantu mempunyai peran penting untuk menjamin sirkulasi udara di bukaan buntu. Dengan berbagai alat berat diesel yang beroperasi di permuka kerja, akan meningkat pula emisi gas buang, panas, dan partikel-partikel diesel ke udara. Pasokan udara oleh ventilasi bantu harus mampu melarutkan semua emisi tersebut sekaligus menyuplai oksigen yang cukup buat pekerja.

Forcing, exhausting, and overlap systems

Gambar 1 dan 2 merupakan ilustrasi dari dua jenis sistem ventilasi bantu: forcing (hembus) dan exhausting (hisap). Jenis mana yang akan dipilih tergantung pada jumlah polutan, debu, gas, dan tingkat panas di permuka kerja.

Gbr. 1 Forcing Systems

Sistem hembus (forcing system) akan memberikan hembusan udara bertekanan positif ke permuka kerja. Tekanan positif berarti aliran udara ini mempunyai tekanan lebih besar dibanding udara di atmosfir. Karena bertekanan positif, maka dapat digunakan flexible duct (pipa/saluran ventilasi fleksibel). Pipa/saluran ventilasi ini menghubungkan fan (kipas) dengan permuka kerja sebagaimana terlihat pada gambar.

Kelemahan terbesar sistem hembus, seluruh permuka kerja akan teraliri dengan udara kotor seperti ditunjukkan dengan tanda panah berwarna merah (panah biru menunjukkan aliran udara bersih). Disebut udara kotor karena semua gas dan emisi lain di sepanjang bukaan telah terlarut dalam aliran udara ini.

Gbr. 2 Exhausting Systems

Untuk kondisi dimana debu menjadi perhatian utama, exhausting system (system hisap) akan lebih disukai.  Dengan sistem ini, udara kotor tidak lagi mengalir di sepanjang bukaan, melainkan terhisap masuk ke duct (pipa/saluran ventilasi).

Berkebalikan dengan sistem hembus, sistem hisap akan memberikan aliran udara negatif. Itu sebab, dibutuhkan pipa/saluran ventilasi dari bahan yang rigid. Pipa/saluran ventilasi fleksibel tidak dapat digunakan karena akan kempot ketika dihisap oleh fan (lihat arah tanda panah).

Gbr. 3 Overlap Systems

Dari ulasan sebelumnya jelas terlihat bahwa tiap sistem punya kelebihan sekaligus kekurangan masing-masing. Berdasarkan hal ini, dikembangkan sistem ketiga yang merupakan gabungan sistem hembus dan hisap.

Sistem gabungan ini disebut sebagai overlap system seperti ditunjukkan pada gambar 3. Sistem ini umumnya diterapkan pada bukaan panjang dengan ukuran lebih dari 500 m.

Overlap system membutuhkan 2 fan (kipas). Dua kipas ini akan memberikan tenaga lebih untuk memasok udara di bukaan-bukaan panjang tersebut.

Main Fan (Kipas Utama), Bagian Penting di Sistem Ventilasi Tambang

Sebuah tambang bawah tanah bisa mencapai kedalaman 3000 meter lebih. Lantas bagaimana pengaturan sirkulasi udara di kedalaman perut bumi tersebut?

Untuk tambang yang tidak terlalu dalam dan besar, mengandalkan sirkulasi udara alami mungkin saja bisa mencukupi.

Sirkulasi alami hanya menggantungkan pada perbedaan tekanan udara alami antara luar dan dalam terowongan. Aliran udara akan terjadi dengan sendirinya akibat perbedaan tekanan ini.

Namun pada kenyataannya, sangat jarang ditemui tambang bawah tanah yang hanya mengandalkan sirkulasi udara alami saja. Apalagi jika terdapat alat-alat bermesin diesel yang mengeluarkan emisi gas buang.

Perbedaan tekanan udara alami tidak lagi dapat diandalkan. Alat yang dapat menciptakan perbedaan tekanan udara yang memadai perlu dipasang. Alat ini disebut main fan atau kipas utama.

Penyebutan main fan (kipas utama) tak lain untuk membedakan dengan auxiliary fan (kipas bantu) sebagaimana telah ditulis di artikel ini. Main fan inilah yang bertanggung jawab atas sirkulasi udara keseluruhan pada tambang bawah tanah.

Ukuran main fan amat bervariasi, mulai dari beberapa ratus Hp (horsepower) hingga beberapa ribu Hp. Namun dalam tambang yang sama, ukuran main fan dapat dipastikan lebih besar dari auxiliary fan karena tugas main fan yang mencakup semua wilayah tambang.

Sistem pemasangan main fan dapat dibedakan menjadi dua yaitu (1) Sistem hembus (blowing system), dan (2) Sistem tarik (exhaust system).

Pada sistem hembus (blowing system), fan dipasang untuk menghasilkan efek tiup atau hembus. Mirip dengan orang meniup balon, udara dihembuskan masuk ke dalam tambang bawah tanah. Pada sistem ini, tekanan udara dalam terowongan akan lebih tinggi (positif) jika dibanding dengan tekanan diluar terowongan.

Dalam aplikasi, sistem hembus jarang digunakan. Akibat hembusan fan, tekanan udara di area sekitar fan menjadi tinggi sehingga mengakibatkan ketidaknyamanan pekerja dan berhamburannya debu dan partikel-partikel lain.

Pada sistem tarik (exhaust system), fan dipasang untuk menarik keluar udara dari dalam tambang. Mirip udara dalam balon yang ditarik keluar saat balon dikempiskan. Berlawanan dengan sistem hembus, tekanan udara dalam terowongan menjadi lebih kecil (negatif) dibanding dengan tekanan luar.

Sistem tarik lebih umum diterapkan di tambang bawah tanah. Tekanan negatif di terowongan juga akan memaksa gas-gas beracun untuk lebih mudah terbuang sehingga tidak terakumulasi di dalam tambang.