APLIKASI KLASIFIKASI MASSA BATUAN DALAM ANALISIS KEMANTAPAN LERENG G-6/PB-8 SOUTH GRASBERG OPET PIT MINE MENGGUNAKAN DATA KEKAR DARI KEGIATAN CORE ORIENTING
TUGAS AKHIR Dibuat untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Pertambangan di Institut Teknologi Bandung
Oleh :
JIMMY GINTING MANIK 121 02 054
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS ILMU KEBUMIAN DAN TEKNOLOGI MINERAL INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
APLIKASI KLASIFIKASI MASSA BATUAN DALAM ANALISIS KEMANTAPAN LERENG G-6/PB-8 SOUTH GRASBERG OPEN PIT MINE MENGGUNAKAN DATA KEKAR DARI KEGIATAN CORE ORIENTING
TUGAS AKHIR
Disetujui untuk Program Studi Teknik Pertambangan ITB Oleh:
Dr.Ir. Ridho Kresna Wattimena, MT. Pembimbing
Jimmy Ginting Manik
“The fear of the LORD is the beginning of knowledge: but fools
despise wisdom and instruction.” (Proverb:1:7) Untuk Yang Terkasih: Bapak, Mama, Adikku Daniel dan Sondang
Aplikasi Klasifikasi Massa Batuan dalam Analisis Kemantapan Lereng G-6/PB-8 South Grasberg Open Pit Mine Menggunakan Data Kekar dari Kegiatan Core Orienting
RINGKASAN Adanya dugaan awal bahwa di sekitar lereng G-6/PB-8 South terdapat struktur geologi lokal berupa lipatan telah memicu penelitian yang lebih detail mengenai pengaruh keberadaan, orientasi dan karakteristik kekar-kekar yang ada terhadap kondisi kemantapan lereng tersebut. Upaya untuk mengetahui keberadaan, orientasi dan karakteristik kekar-kekar tersebut dilakukan dengan pengumpulan data-data kekar melalui kegiatan core orienting. Hasil pengamatan tersebut kemudian dianalisis dengan menggunakan analisis Slope Mass Rating (SMR) untuk mengetahui kondisi kemantapan lereng. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum kondisi massa batuan yang dihadapi termasuk dalam kelas massa batuan baik sampai sangat baik. Ini berarti bahwa lereng G-6/PB-8 South berada dalam keadaan stabil dengan kemungkinan longsoran terjadi hanya dibeberapa blok kecil. Rancangan lereng (sudut (dip) dan dip dir lereng) yang diterapkan sudah cukup baik sehingga tidak diperlukan lagi penyanggaan. Metode klasifikasi massa batuan SMR sangat terbatas dalam menganalisis kemantapan lereng karena tidak dapat mengakomodir pengaruh geometri lereng terhadap kondisi kemantapan lereng. Metode ini tidak dapat dipakai sebagai pedoman satu-satunya dalam menganalisis dan merancang lereng. Oleh karena itu diperlukan suatu penelitian lebih lanjut menggunakan metode numerik berupa pemodelan lereng.
i
Application of Rock Mass Classification for Slope Stability Analysis at G-6/PB-8 South Grasberg Open Pit Mine Using Crack Data from Core Orienting Activity
ABSRACT Existence of initial guess that in the around of G-6/PB-8 South slope there are local geology structures in the form of fold have triggered more detail research concerning in influence of cracks existence and orientation to slope stability condition. Effort to know cracks existence, orientation and characteristic done with data collecting of cracks through core orienting. Result of this research is then analyzed by using Slope Mass Rating (SMR) analysis to know the slope stability condition. Result of research indicates that in general the condition of rock mass faced is classified in good until very good rock mass class. This means that slope of G-6/PB-8 South stay in stable situation with possibility of slide happened only some small block. Slope plan (slope angle (dip) dan slope dip dir) applied have good enough so that slope supporting not be needed. Rock mass classification method of SMR very limited in analyzing slope stability because it is cannot accommodate influence of slope geometry to condition of slope stability. This method is useless if its only guidance applied to slope analyzing and design. Therefore, needed an furthermore research by using slope modeling of numerical method.
ii
KATA PENGANTAR
Damai sejahtera Allah yang melampaui segala akal, pertolongan dan kekuatan dari Tuhan Yesus Kristus, serta penghiburan dari Allah Roh Kuduslah yang memampukan penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penyusunan Tugas Akhir ini dimaksudkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung berdasarkan penelitian yang dilakukan di tambang terbuka Grasberg PT Freeport Indonesia, Papua..
Selama penelitian ini penyusun banyak mendapatkan pengetahuan, wawasan dan masukan berguna dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak, Ibu, adikku Daniel dan Sondang, atas dukungan doa, moril dan materil yang diberikan dengan penuh ketulusan, kesabaran, dan kasih sayang. 3. Dr.Ir. Budi Sulistianto, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Pertambangan Institut Teknologi Bandung. 4. Prof.Dr.Ir. Rudi Sayoga Gautama selaku Ketua Option Tambang Umum, Program Studi Teknik Pertambangan ITB. 5. Dr.Ing.Ir. Aryo Prawoto Wibowo, M.Eng, selaku dosen wali penulis selama mengikuti studi di Teknik Pertambangan ITB. 6. Dr.Ir. Ridho Kresna Wattimena, MT, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang telah telah banyak membantu penulis dalam pelaksanaan tugas akhir maupun penyusunan laporan ini. 7. Seluruh dosen, staf, dan karyawan Program Studi Teknik Pertambangan dan Teknik Metalurgi ITB.
iii
8. Bang Fardinal, Mas Rd Gautama, Pak Rully Rachmatullah, Pak Trijanto Poespito, Mas Erry Setiawan, Pak Arjuna Ginting, Pak Nur Wiwoho yang telah membimbing penulis selama proses pengambilan data di lapangan. 9. Rekan seperjuangan Dimoris dan Drajat yang telah banyak membantu penulis dalam proses core orienting dan kebersamaan selama di lapangan. 10. Teman-teman sesama internship student 2006. 11. Teman-teman Ciumbuluit’ers, Poer, Morris, Robert, Gil, Echo, Bastian, Angga, Muli, Tahan, Ari, Juan, atas kebersamaan dan keceriaan yang telah menemani penulis selama hidup di perantauan. 12. Teman-teman Tambang’02, dan rekan-rekan HMT keseluruhan yang telah banyak membantu penulis dalam belajar dan berorganisasi di ITB.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan. Untuk itu, kritik dan saran yang membangun sangat dibutuhkan demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermamfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
Bandung, September 2007
Penulis
iv
DAFTAR ISI Halaman Ringkasan....................................................................................................................i Abstrak ...................................................................................................................... ii Kata Pengantar........................................................................................................... iii Daftar Isi.....................................................................................................................v Daftar Tabel................................................................................................................viii Daftar Gambar............................................................................................................ix Daftar Grafik...............................................................................................................x Daftar Lampiran..........................................................................................................xi
BAB I PENDAHULUAN......................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang......................................................................................................1 1.2 Perumusan Masalah..............................................................................................2 1.3 Tujuan Penelitian..................................................................................................2 1.4 Batasan Masalah...................................................................................................3 1.5 Waktu Penelitian.................................................................................................. 3 1.6 Tahapan Penelitian............................................................................................... 3 1.7 Sistematika Penulisan...........................................................................................4 1.8 Bagan Alir Penelitian...........................................................................................5
BAB II TINJAUAN UMUM..................................................................................... 6 2.1 Sejarah Pertambangan PT. Freeport Indonesia.................................................... 6 2.2 Lokasi dan Kesampaian Daerah...........................................................................8 2.3 Topografi.............................................................................................................11 2.4 Morfologi............................................................................................................12 2.5 Cuaca dan Iklim..................................................................................................14 2.6 Kondisi Geologi..................................................................................................14 2.6.1 Geologi Regional.......................................................................................14 2.6.2 Geologi Daerah Grasberg..........................................................................17
v
BAB III DASAR TEORI.......................................................................................... 22 3.1 Umum.................................................................................................................. 22 3.2 Massa Batuan....................................................................................................... 23 3.3 Bidang Diskontinu............................................................................................... 25 3.4 Klasifikasi Massa Batuan..................................................................................... 28 3.4.1 Rock Quality Designation (RQD)............................................................ ...31 3.4.1.1 Metode Langsung............................................................................32 3.4.1.2 Metode Tidak Langsung................................................................. 34 3.4.2 Rock Mass Rating (RMR).......................................................................... 35 3.4.2.1 Parameter-parameter Rock Mass Rating (RMR)............................ 35 3.4.2.2 Orientasi Kekar (Orientation of Discontinuities)............................ 39 3.4.2.3 Penggunaan Rock Mass Rating (RMR)...........................................40 3.4.3 Rock Mass Rating basic’ (RMRbasic’)......................................................... 40 3.4.4 Slope Mass Rating (SMR).......................................................................... 41 3.5 Core Orienting......................................................................................................42
BAB IV Data dan Pengolahan Data..........................................................................46 4.1 Data...................................................................................................................... 46 4.1.1 Data Masukan RQD....................................................................................46 4.1.2 Data Masukan RMRbasic’.............................................................................47 4.1.3 Data Masukan SMR....................................................................................48 4.2 Pengolahan Data...................................................................................................48 4.2.1 Penentuan Nilai RQD..................................................................................48 4.2.2 Penentuan Nilai RMRbasic’...........................................................................50 4.2.3 Penentuan Nilai SMR..................................................................................56
BAB V Analisis........................................................................................................ 59 5.1 Analisis Pengambilan Data Kekar....................................................................... 59 5.2 Analisis RQD....................................................................................................... 62 5.3 Analisis RMRbasic’................................................................................................ 64 5.4 Analisis SMR....................................................................................................... 67 5.5 Analisis Kemantapan Lereng............................................................................... 69
vi
BAB VI Kesimpulan dan Saran................................................................................ 70 6.1 Kesimpulan.......................................................................................................... 70 6.2 Saran.................................................................................................................... 70
Daftar Pustaka............................................................................................................ 71 Lampiran
vii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1
Halaman
Metode Klasifikasi Massa Batuan Utama. ....................................................... 30
3.2 Hubungan Antara Parameter Masukan dengan Metode Klasifikasi Massa Batuan ................................................................................................... 31 3.3 Hubungan RQD dan Kualitas Massa Batuan ................................................... 32 3.4 Kekuatan Material Batuan Utuh....................................................................... 36 3.5 Rock Quality Designation (RQD)..................................................................... 37 3.6 Jarak Antar (Spasi) Kekar................................................................................. 37 3.7
Panduan Klasifikasi Kondisi Kekar.................................................................. 39
3.8
Kondisi Air Tanah.............................................................................................39
3.9 Kelas Massa Batuan, Kohesi, dan Sudut Geser Dalam Berdasarkan Nilai RMR ........................................................................................................ 40 3.10 Bobot Pengatur Untuk Kekar, F1, F2, dan F3.................................................. 41 3.11 Bobot Metode Penggalian Lereng.................................................................... 41 3.12 Deskripsi Kelas-kelas SMR.............................................................................. 42 4.1
Koordinat, Arah, dan Kedalaman Lubang Bor................................................. 46
4.2
Contoh Data Masukan dan Perhitungan RQD pada Lubang Bor GCZ 79-01..................................................................................................49
4.3
Hubungan Jenis Material Pengisi dengan Kelapukan Kekar............................ 53
4.4
Contoh Data Masukan dan Perhitungan RMRbasic’ pada Lubang Bor GCZ 79-01..................................................................................................55
4.5
Contoh Data Masukan dan Perhitungan SMR pada Lubang Bor GCZ 79-01..................................................................................................58
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1 Peta Lokasi PT Freeport Indonesia .....................................................................9 2.2 Peta Wilayah Kontrak Karya PT Freeport Indonesia..........................................11 2.3 Letak Geografis PT Freeport Indonesia..............................................................13 2.4 Peta Geologi Wilayah Kerja PT Freeport Indonesia...........................................16 2.5 Stratigrafi Batuan Sedimen di Wilayah Kerja PT Freeport Indonesia................17 2.6 Proses Mineralisasi di Grasberg..........................................................................19 2.7 Peta Geologi Grasberg.........................................................................................21 3.1 Konsep Pembentukan Massa Batuan...................................................................23 3.2 Karakteristik Batuan In-situ ................................................................................24 3.3 Metode Pengukuran RQD Menurut Deere......................................................... 33 3.4 Metode Pengukuran RQD Menurut CNI........................................................... 33 3.5 Tampilan Raw Data Format............................................................................... 44 3.6 Tampilan Survey Data.........................................................................................44 3.7 Tampilan Program Dcorcnv Call & Nicholas, Inc (CNI).................................. 45 3.8 Tampilan Hasil Keluaran Program Dcorcnv Call & Nicholas, Inc (CNI).......... 45 4.1 Penentuan Spasi Kekar dari Core Orienting ...................................................... 51 4.2 Penentuan Orientasi Utama Kekar Menggunakan DIPS v5.1............................ 56 5.1 Contoh pengukuran yang salah dan benar........................................................... 61
ix
DAFTAR GRAFIK Grafik
Halaman
3.1 Hubungan RQD dan JV....................................................................................... 34 5.1 Distribusi RQD lubang bor GCZ 79-01.............................................................. 62 5.2 Distribusi RQD lubang bor GCZ 79-02............................................................... 62 5.3 Distribusi RQD lubang bor GCZ 79-03............................................................... 63 5.4 Distribusi RQD ketiga lubang bor........................................................................63 5.5 Distribusi RMRbasic’ lubang bor GCZ 79-01........................................................65 5.6 Distribusi RMRbasic’ lubang bor GCZ 79-02........................................................65 5.7 Distribusi RMRbasic’ lubang bor GCZ 79-03........................................................66 5.8 Distribusi RMRbasic’ ketiga lubang bor.................................................................66 5.9 Distribusi SMR lubang bor GCZ 79-01................................................................67 5.10 Distribusi SMR lubang bor GCZ 79-02..............................................................67 5.11 Distribusi SMR lubang bor GCZ 79-03..............................................................68 5.12 Distribusi SMR ketiga lubang bor......................................................................68
x
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A
Prosedur Core Orienting
Lampiran B
Data Masukan dan Perhitungan RQD
Lampiran C
Data Masukan dan Perhitungan RMRbasic’
Lampiran D
Data Masukan dan Perhitungan SMR
Lampiran E
Peta Lokasi Pengeboran
xi
