Resiko dan Penanganan Swabakar Pada Tambang Batubara Bawah Tanah

PENAMBANGAN BATUBARA BAWAH TANAH 

Resiko dalam penambangan bawah tanah berupa bahaya swabakar,ledakan gas dan debu batubara, kebakaran tambang, dan sebagainya.Kerugian akibat ledakan tambang seperti korban manusia (pekerja),kerusakan peralatan, terhambatnya produksi, kerugian biaya, lingkungan, dan sebagainya. 

Perlu pengetahuan mengenai penyebab bencana tambang batubara bawah tanah serta tindakan pencegahan dan penanggulangannya. 

Karakteristik Lingkungan Kerja Tambang Batubara Bawah Tanah :

1. Ruang Tertutup, Gelap dan Sempit 
2. Suhu udara dan kelembaban yang tinggi 
3. Luasnya ruang lingkup yang harus dipelihara 
4. Sulit memantau perlatan dan mengawasi pekerjaan 
5. Permukaan kerja yang selalu berpindah 
6. Sulit memakai peralatan yang berukuran besar 
7. Mudah menimbulkan kecelakaan beruntun 
8. Berada dalam lingkungan yang mudah menimbulkan kesalahan manusia 

Jenis-Jenis Penyebab Utama Terjadinya Bencana Tambang Batubara Bawah Tanah

1. Swabakar
2. Ledakan Gas Tambang
3. Ledakan Debu Batubara

Pengertian Swabakar (Spontaneous Combustion)

Swabakar adalah pembakaran yang terjadi dengan sendirinya pada berbagai tempat penambangan batubara (tambang terbuka,tambang bawah tanah) atau pada stockpile batubara, akibat proses oksidasi batubara .

Penyebab Terjadinya Swabakar Batubara

Faktor-faktor penyebab terjadinya swabakar pada tambang batubara bawah tanah :

1. sifat-sifat batubara
2. kondisi lapisan dan geologi batubara
3. metode penambangan 
4. sistem peranginan tambang batubara
5. kondisi lingkungan tambang batubara bawah tanah. 

Kondisi Lapisan dan Geologi Batubara

1. Ketebalan lapisan batubara 
2. Kedalaman lapisan batubara 
3. Kemiringan lapisan batubara 
4. Lapisan pada zona tidak stabil dan patahan 
5. Lapisan pengotor dan batubara kualitas rendah 

Metode Penambangan

Batubara sisa (remained coal)long wall panel dan room & pillar meninggalkan sisa batubara (hancur) pada goaf dan pilar-pilar swabakar .

Kebocoran udara (air leakage) 

Perbedaan tekanan antara udara masuk dan udara keluar pada working face dan goaf area dapat menyebabkan terjadinya kebocoran udara swabakar.

Kondisi Lingkungan Tambang Batubara Bawah Tanah

1. Temperatur tambang bawah tanah,makin tinggi temperatur mudah terjadi oksidasi batu bara swabakar.
2. Tekanan udara (air pressure),terjadi percepatan oksidasi swabakar.
3. Sistem Peranginan Tambang,Kebutuhan urgen sistem peranginan masuk udara segar dan keluar udara kotor
4. Bila udara dipaksakan masuk ke dalam ruangan sempit dengan tekanan tinggi,kebocoran udara.Perbedaan tekanan yang tinggi menyebabkan udara masuk goaf rekahan
5. Udara segar,masuk terowongan yang mengandung emisi gas-gas berbahaya (methan,CO, dan sebagainya) mengencerkan gas
6. Ventilasi jelek menyebabkan hamburan debu batubara
7. Penutupan jalan keluar tidak memadai,udara ke area tertutup keluar masuk sesuai dengan fluktuasi tekanan memicu swabakar
8. Udara panas ke dalam batubara yang tertumpuk menyebabkan oksidasi

Kondisi dan Lokasi Yang Mudah Terjadi Swabakar

1. Lokasi runtuhan atap lorong 
2. Sekitar patahan lapisan batubara 
3. Diantara lorong bersebelahan yang terjadi retakan 
4. Lorong yang telah di sealing, namun kekedapannya kurang baik 
5. Lokasi dimana terdapat lapisan batubara rapuh sehingga mudah menjadi serbuk 
6. Ruang bekas penggalian batubara, dimana penutupan (sealing) kurang baik 
7. Sekitar atap lorong bekas penambangan yang dilakukan dengan system slicing 
8. Tempat yang terjadi retakan atau serbuk batubara akibat tekanan batuan 

Pengendalian Bencana Swabakar

 Tindakan Pemadaman Api Swabakar

1.  Pemadaman langsung
2.  Pemadaman tak langsung

Pendeteksian dini

1. Pengukuran konsentrasi gas methan (CH4) 
2. Pengukuran konsentrasi gas karbon monoksida (CO)
3. Pengukuran konsentrasi gas karbon dioksida (CO2) 
4. Pengukuran temperatur 
5. Pengukuran kelembaban udara (humidity) 
6. Pemeriksaan adanya bau-bauan yang merupakan indikator swabakar 
7. Melihat adanya asap putih atau nyala api. 

Pemadaman api swabakar secara langsung:

1. Sistem melokalisir api
2. Penyemprotan air ke titik kobaran api (bahaya) 
3. Menggunakan racun api
4. Menutup api/batubara terpanaskan dengan bahan-bahan tahan api (pasir, debu batu, abu terbang goni basah).
5. Penetrasi pipa saluran air/debu batu

Pemadaman Tak Langsung

1. Pemadaman tak langsung untuk daerah yang tidak memungkinkan dimasuki oleh petugas pemadam kebakaran. 
2. Teknik utama adalah melakukan isolasi udara dan pengaliran air melalui penetrasi pipa ke ruangan tersebut. 
3. Setelah pemadaman swabakar, aliran udara harus dimatikan total dengan sealing, jika perlu rekahan diisi pasta semen (grouting)

Pencegahan Timbulnya Swabakar

Untuk Mencegah agar tidak terjadi Swabakar :

1. Penerapan Metode Penambangan Batubara Reatreat System (Penambangan Mundur)
2. Pengaturan aliran udara (sistem ventilasi )
3. Safety pillar harus kuat, sehingga pillar batubara tidak mudah runtuh

Apabila telah terjadi Swabakar maka :

1. Metode Pemadaman Api (langsung dan tidak langsung /Sealing)
2. Injeksi dengan air dan semen/Grouting
3. Tutup dengan air/Terowongan ditenggelamkan

Contoh Uji Ledakan Gas Methan Di Laboratorium

Ledakan Debu Batubara dalam Tambang

Ledakan Debu Batubara di Laboratorium

Dasar dari Usaha Pencegahan Ledakan Gas & Debu Batubara

1. Pengawasan & penanganan bahan yang mudah meledak (Gas & Debu Batubara)
2. Pengawasan & penanganan sumber api
3. Pengelolaan oksigen (udara) 

Sifat-Sifat Gas Methan (CH4)

1. Merupakan gas yang paling mudah terbakar (the most common flammable gas). 
2. Sifat tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, tidak dapat dicium, dan tidak beracun. 
3. Berat Jenis 0,559 (lebih ringan dari udara dan terakumulasi di bagian atas) 
4. Dapat terbakar pada volume konsentrasi 5% (by volume) yang dikenal dengan batas ledakan terendah (lower explosive limit) atau ekivalen dengan 100 % LEL dan batas ledakan teratas (upper explosive limit) pada volume konsentrasi 15 % (by volume) atau 300% LEL
5. Daerah Operasi Tambang harus dievakuasi apabila konsentrasi CH4 > 20% LEL (1 % volume di udara)

Keberadaan Gas Methane

Gas metan biasanya ada didalam tambang bawah tanah selalu bersifat lebih ringan dari udara dan cenderung berada di bagian-bagian atas suatu lubang bukaan tambang seperti :

1. lubang akhir bukaan tambang bawah tanah (tail gate of a longwall face)
2. atap suatu lubang bagian atas atap tambang (caved roofs)

Potensi Ledakan Gas Methan

1. Ledakan gas methan dapat terjadi, bila
2. Gas methan melebihi konsentrasi batas ledakan
3. Timbulnya sumber api
4. Konsentrasi methan tercampur oksigen
5. Pengaruh debu tertahan (suspended coal dust)

Tindakan Pencegahan Ledakan Gas Metan

1. Pencegahan melalui ventilasi
2. Perawatan dan pengawasan sarana ventilasi
3. Perawatan terowongan ventilasi
4. Mempertahankan volume udara yang cukup di permukaan kerja
5. Mengetahui perkiraan gas pada area penambangan
6. Tindakan pada saat terjadi kelainan ventilasi 
7. Sistem pengontrolan gas ,melalui pengukuran manual maupun pemantauan dengan alarm gas otomatis
8. Penanganan gas pada daerah penggalian 
9. Penanganan gas pada tempat development
10. Penanganan gas pada saat mengerjakan pengubahan ventilasi
11. Penanganan gas saat membuka sealing 
12. Pengukuran kosnsentrasi gas methan secara berkala
13. Mengurangi konsentrasi gas methane melalui drainasi gas methane

Definisi Debu Batubara

Material halus dari batubara berbentuk bubuk berasal dari hancuran batubara pada proses breaking, handling, transporting dan weathering.

Lokasi Terjadinya Pembentukan Debu Batubara

1. Daerah sepanjang lubang muka kerja tambang bawah tanah (longwall face), 
2. Jalur menuju ke lokasi kegiatan muka kerja tambang batubara (in-seam heading or front mining face), 
3. Tempat pengumpulan batubara (loading site). 
4. Pada daerah runtuhan atap (roofs) atau dinding sisi lubang penambangan (side walls). 

Faktor Utama Ledakan Debu Batubara

1. Besar butiran debu batubara
2. Kualitas batubara
3. Kandungan zat terbang
4. Kandungan zat abu
5. Kandungan air
6. Konsentrasi debu Batubara / densitas kabut debu batubara
7. Keberadaan gas metan

Penanganan Debu Batubara

1. Cara pengontrolan munculnya debu batubara
2. Cara pengontrolan debu batubara berterbangan
3. Penanganan debu batubara yang terakumulasi
4. Pencegahan debu batubara dengan pembersihan
5. Memberikan kapur atau air yang memiliki sifat tidak terbakar sebagai pencegah ledakan
6. Pengumpulan sebagai pencegahan agar tidak berterbangan

Tindakan Pencegahan Ledakan Debu Batubara

1. Mencegah terbentuknya debu batubara pada sumbernya 
2. Memisahkan debu-debu batubara yang tersebar di sekitar jalan-jalan atau di daerah kegiatan penambangan
3. Mencegah terjadi akumulasi debu batubara yang dapat berterbang ke udara.
4. Mencegah akumulasi debu batubara dari peledakan (exploding)
5. Melengkapi terowongan dengan kantong-kantong air 

Sumber Penyulutan Gas

1. Peledakan (blasting)
2. Sistem kelistrikan
3. Elektrostatis
4. Lampu keselamatan
5. Rokok (nyala api)
6. Sistem Mekanik
7. Percikan (bunga api) karena gesekan
8. Swabakar atau kebakaran tambang