Rancangan Alat Untuk Mendeteksi Gas Metana Pada Tambang Batubara Bawah Tanah Dengan Teknologi Sinar Infra Merah

Diposting : Rabu, 22 Februari 2012 05:04  


Salah satu kecelakaan kerja yang sering terjadi adalah ledakan gas metana akibat kurangnya penanganan dan kontrol terhadap keberadaan gas tersebut. Gas metana terjebak pada celah-celah (crack) lapisan batubara dan ketika batubara tersebut ditambang, gas ini akan mengisi celah-celah yang berada di atap bukaan tambang. Bila akumulasinya cukup besar, maka akan berpotensi terjadinya ledakan apabila dis ekitarnya terjadi percikan api.

Tujuan perancangan alat ini yaitu untuk mempersiapkan teknologi tepat guna, murah dan mudah diperoleh di Indonesia sebagai upaya dalam mendukung penerapan teknologi penambangan yang ramah lingkungan dan juga dalam rangka pemenuhan kebutuhan akan teknologi keselamatan kerja penambangan.

Metode penelitian yang diterapkan dalam kegiatan ini adalah dengan melakukan tahapan-tahapan kegiatan perancangan suatu alat mulai dari studi pustaka, perancangan dan modifikasi alat, uji coba dan kalibrasi sampai pada penyusunan laporan, sehingga diharapkan permasalahan yang mungkin timbul dapat dipecahkan secara bertahap dan diharapkan dapat menghasilkan kajian yang memuaskan.

Alat deteksi gas menggunakan sinar inframerah yang dirancang pada kegiatan ini terdiri dari dua macam, yaitu alat deteksi gas metana (CH4) dan alat deteksi gas karbon dioksida (CO2). Selain baik digunakan untuk mendeteksi gas metana, sinar inframerah juga baik digunakan untuk mendeteksi gas karbon dioksida.

Pemasangan alat deteksi gas metana dan peta lokasi uji coba tambang batu bara bawah tanah Sawahlunto

Dari hasil pengujian laboratorium konsentrasi gas metana hasil pengukuran dengan alat deteksi gas metana hasil rancangan dan alat multigas detector menunjukan nilai yang hampir sama dengan perbedaan sebesar 0,02% sampai dengan 0,03%volume.

Dari uji ketahanan (endurance) selama 45 jam sampai baterai sudah tidak dapat menahan daya dari komponen pada alat hasil rancangan, alat deteksi gas terbukti dapat melakukan perekaman data dengan hasil yang stabil dan mengurangi performance dari alat tersebut untuk merekam data.

Uji coba Lapangan 1 dilaksanakan di tambang batubara bawah tanah Sawahluwung, Sumatera Barat. Dari hasil uji coba pengukuran konsentrasi gas pada beberapa titik pengukuran menggunakan alat deteksi gas metana hasil rancangan dan juga multigas detector sebagai pembanding menunjukan nilai yang hampir sama dengan perbedaan sebesar 0,04% sampai dengan 0,08 % volume. Pada pengujian lapangan ini juga dilakukan pengukuran pada lokasi yang dekat dengan daerah yang telah di seal, konsentrasi gas metana pada titik pemantauan tersebut sebesar 1,33% pada hasil pengukuran menggunakan alat deteksi gas hasil rancangan, dan sebesar 1,3% pada hasil pengukuran menggunakan alat multigas detector.

Uji coba Lapangan 2 dilaksanakan pada tambang batubara Loa Ulung, Kalimantan Timur. Dari hasil uji coba pengukuran gas metana pada beberapa titik pengukuran menggunakan alat deteksi hasil rancangan dan juga alat detector gas, terdapat perbedaan konsentrasi gas metana sebesar 0 sampai dengan 1,09%. Perbedaan tersebut lebih besar bila dibandingkan dengan hasil pengujian lapangan sebelumnya, di mana perbedaan konsentrasi gas hanya sebesar 0,04% sampai dengan 0,09%. Hal tersebut menunjukan bahwa setiap alat deteksi mempunyai keakuratan yang berbeda. Oleh sebab itu masih perlu dilakukan pengembangan dan pengujian lebih lanjut terhadap alat deteksi gas dengan menggunakan sinar inframerah hasil rancangan.

Konsentrasi gas metana pada titik pemantauan W2A DAM melampaui nilai ambang batas sebesar 1%, sedangkan pada lokasi tersebut konsentrasi gas metana sebesar 1,05% dari hasil pengukuran dengan menggunakan alat deteksi hasil rancangan, sedangkan hasil pengukuan dengan menggunakan gas detektor sebesar 2,0%, begitu juga pada lokasi W3A DAM, konsentrasi gas metana hasil pengukuran menggunakan gas detector sebesar 1,5%. Perlu dilakukan penanganan lebih lanjut untuk mengencerkan akumulasi gas pada kedua lokasi tersebut. Antara lain dengan penambahan kipas tambahan yang pada kedua lokasi, atau dengan menambahkan kapasitas pompa utama.

Perbedaan konsentrasi hasil pengukuran pada skala laboratorium lebih kecil dibandingkan perbedaan pada hasil pengukuran di lapangan, hal tersebut dimungkinkan karena ruangan yang digunakan lebih kecil dan aliran udara yang diberikan lebih stabil, sedangkan dari hasil pengujian di lapangan, diperoleh perbedaan konsentrasi yang lebih besar, dan berbeda antara dua macam alat pembanding yang digunakan. Hal tersebut dapat disebabkan oleh faktor perbedaan waktu pada proses pengukuran dan proses pencacahan, kesalahan manusia (human error) dan juga perbedaan keakuratan pada masing-masing alat.

Secara umum, alat yang telah dirancang ini sudah dapat digunakan sebagai pendeteksi gas metana di tambang batubara bawah tanah, namun untuk mengetahui keakuratan alat secara pasti perlu dilakukan ujicoba lebih lanjut dengan mengunakan sistem yang lebih baik dan waktu ujicoba yang lebih lama. Sebagai pengembangan lebih lanjut, alat ini dapat dikoneksi ke sistem monitoring terpusat.