PENENTUAN FAKTOR KONVERSI (K) NILAI UCS (UNIAXIAL

COMPRESSIVE STRENGTH) BERDASARKAN NILAI PLI (POINT LOAD

INDEX) PADA BATUAN PENYUSUN LERENG TAMBANG BATU HIJAU

PT NEWMONT NUSA TENGGARA

(USING CONVERSION FACTORS FROM THE POINT LOAD INDEX TO

DETERMINE THE UNIAXIAL COMPRESSIVE STRENGTH OF ROCK

SLOPE BATU HIJAU MINE PT NEWMONT NUSA TENGGARA)

Oleh:

Putra Ardiansyah1, Dicky Muslim

1, Zufialdi Zakaria

1

1Universitas Padjadjaran

SARI

Daerah penelitian terletak di daerah kontrak karya tambang terbuka PT.

Newmont Nusa Tenggara yang terletak secara administratif di Batu Hijau

tepatnya pada bagian baratdaya pulau Sumbawa, Propinsi Nusa Tenggara

Barat.Secara geografis daerah penelitian terletak pada koordinat 116,400 BT

116,550 BT dan 8,50

0 LS 9,050 LS.

Daerah penelitian terbagi menjadi satuan batuan yaitu satuan Vulkanik,

satuan Diorit, satuan Tonalit. Struktur geologi pada daerah penelitian pada

umumnya berarah tenggara-baratlaut.

Dalam kajian geoteknik, uji PLI (Point Load Index) dan Uniaxial

Compressive Strength (UCS) digunakan untuk menentukan nilai kekuatan suatu

batuan. Alat dan prosedur pengujian PLI memungkinkan pegujian ini dapat

dilakukan lebih ekonomis dibandingkan uji UCS. FaktorKonversi (K) dapat

digunakan untuk memperkirakan nilai UCS berdasarkan nilai PLI. Nilai K telah

diusulkan oleh beberapa peneliti terdahulu untuk beberapa jenis batuan.

Penelitian ini dilakukan dengan melakuan uji UCS dan PLI pada setiap

satuan batuan penyusun daerah penelitian. Terdapat 80 unit tes UCS dan PLI pada

satuan Vulkanik, 44 pada satuan Diorit, dan 30 unit tes pada satuan Tonalit.

Kata kunci : Tambang terbuka, BatuHijau, Point Load Index (PLI),

Uniaxial Compressive Strength (UCS), Faktor Konversi (K).

ABSTRACT

The research is located in the work contract of open pit mine of PT

Newmont Nusa Tenggara which is administratively situated in Batu Hijau exactly

at the southwestern part of Sumbawa, Nusa Tenggara Barat province.

Geographically the research area lies in coordinate 116,400 - 116,55

0 east

longitude and 8,500

- 9,050

south latitude.

The research area divides into several rock units, namely a unit of

Volcanic, Diorite, and Tonalit rocks. The geological structure in the area of

research in general leads to southeastern Northwestern.

In studies of Geotechnics, PLI (Point Load Index) and Uniaxial

Compressive Strength (UCS) test are used to determine the value of the rock

strength. PLI tool and test procedure allows the test can be done more

economically than the test of UCS. The conversion factor ( K ) can be used to

estimate the value of UCS based on PLI value. The value of K has been proposed

by some researchers earlier for some types of rocks.

This research was conducted by performing the test with the UCS and PLI

on every unit of rocks of the area of research. There are 80 units test UCS and

PLI on a unit Volcanic, 44 on a unit Diorite, and 30 units of tests on a unit

Tonalit.

Keywords: Open Pit Mine, Batu Hijau, Point Load Index (PLI), Uniaxial

Compressive Strength (UCS), Conversion factor (K).

PENDAHULUAN

Pada area tambang Batu

Hijau PT Newmont Nusa Tenggara

(PT NNT) nilai UCS sulit di

dapatkan. Hal ini di karenakan

sulitnya laboratorium Geologi

Teknik yang bisa menguji kekuatan

batuan pada area tambang Batu Hijau

(yang memiliki nilai UCS lebih dari

100 Mpa), sehingga menyebabkan

data UCS yang tersedia sangat

sedikit. Selain itu, untuk uji UCS

(gambar 1) memerlukan waktu yang

sangat lama dan biaya yang mahal.

Sementara itu, PT. NNT memiliki

hasil uji PLI yang sangat banyak

dikarenakan uji PLI (gambar 2) dapat

dilakukan pengujian dengan cepat

sehingga dapat dilakukan analisis

dan penggunaan secara efisien serta

dengan biaya yang tidak mahal.

Maksud dari penelitian ini

adalah untuk mengetahui kondisi

geologi, titik lokasi pengeboran

geoteknik dan kekerasan batuan

daerah penelitian, mengetahui

korelasi dan regresi nilai UCS

dengan nilai PLI, serta mengetahui

nilai konstanta Faktor Konversi (K)

UCS terhadapap PLI.

METODE PENELITIAN

Pada penelitian ini objek

yang dikaji yaitu kekerasan batuan

penyusun daerah penelitian

menggunakan metode melalui

pendekatan kekuatan batuan (rock

strength) yang diperoleh dari

pengeboran geoteknik di lapangan.

Selanjutnya, melakukan uji

laboratorium UCS test dan PLT dan

dilanjutkan dengan analisis data di

studio.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Geologi Daerah Penelitian

Batuan penyusun daerah

penelitian terdiri dari:

1. Volcanic Lithic Breccia (Vxl)

Batuan ini mendominasi dan tersebar

hampir di seluruh daerah

penambangan dan juga merupakan

batuan yang tertua.

2. Diorit (Qde dan Qdp)

Satuan batuan ini berada pada pada

bagian Timur dan Barat daerah

penelitian. Satuan batuan ini terdiri

dari dua batuan yaitu porphyritic

quartz diorite (Qdp) dan

equigranular quarz diorite (Qde).

Qde memiliki umur batuan yang

lebih muda daripada Qdp.

3. Intermediate Tonalite (It)

Batuan ini tersebar pada bagian pusat

daerah penambangan. Ukuran butir

dari halus sampai sedang, porfiritik.

Fenokris kuarsa yang berukuran < 2

mm dengan jumlah sampai 5%.

Massa dasar terdiri dari kuarsa,

hornblenda dan plagioklas.

Keberadaan urat kuarsa melimpah.

Umumnya tipe alterasinya adalah

secondary biotite.

4. Young Tonalite (Yt)

Batuan ini tersebar di pusat daerah

penambangan dan merupakan batuan

termuda. Batuan ini mengintrusi

tubuh intermediate tonalite. Ukuran

butir dari kasar sampai sedang,

massa dasar equigranular, porfiritik

dengan keberadaan fenokris yang

melimpah. Young Tonalite adalah

batuan Tonalite termuda di daerah

penelitian. Batuan ini berkomposisi

sama dengan satuan batuan

Intermediate Tonalite, tapi

mempunyai fenokris dan massa dasar

yang lebih besar. Kandungan

kuarsanya juga lebih tinggi. Satuan

batuan ini tidak termineralisasi.

Struktur Geologi daerah

penelitian pada umumnya berarah

tenggara baratlaut. Diantaranya terdapat struktur geologi (sesar)

utama yaitu sesar Tongoloka Pone,

sesar Katala Pone, sesar Merapi,

sesar Bromo dan sesar Bambu-

Santong.

Lokasi Pengeboran Geoteknik

Pengeboran geoteknik

dilakukan pada setiap satuan batuan

penyusun daerah penelitian. Pada

satuan Vulkanik dilakukan pada 16

lokasi pengeboran, pada satuan

Diorit dilakukan pengeboran

geoteknik sebanyak 7 titik

pengeboran, sedangkan pada satuan

Tonalit dilakukan pengeboran

geoteknik pada 3 titik (gambar 3).

Hasil Uji Test UCS dan PLI

Data hasil uji test UCS dan

PLI pada setiap satuan batuan

penyusun daerah penelitian

merupakan gabungan dari beberapa

data yaitu, rata-rata nilai uji, standar

deviasi, nilai maksimum dan

minimum (tabel 1), serta frekuensi

data setiap masing-masing satuan

batuan (gambar 4a-4f).

Analisis data

Analisis data dilakukan pada

setiap satuan batuan penyusun

daerah penelitian dengan melakukan

uji statistik, yaitu berupa uji regresi

linear dan koefisien korelasi (gambar

5a-5c). Gambar 5a menunjukkan

hubungan regresi linear pada batuan

Vulkanik adalah UCS= 12.80 PLI +

29.02 dengan koefisien korelasi (r)

r= 0.84. Gambar 5b menunjukkan

hubungan regresi linear pada batuan

Diorit adalah UCS= 13 71PLI +

13.41 dengan koefisien korelasi r=

0.95. Gambar 5c menunjukkan

hubungan regresi linear pada batuan

Tonalit adalah UCS= 11.14 PLI +

32.09 dengan koefisien korelasi r=

0.88. Setiap satuan batuan memiliki

korelasi yang sangat kuat (r > 0.75-

0.99, Sarwono 2006) dan memiliki

hubungan regresi linear positif, hal

ini berarti artinya jika nilai uji PLI

semakin tinggi maka nilai uji UCS

akan semakin tinggi pula.

Faktor Konversi (K)

Nilai faktor konversi (K)

diperoleh melalui analisis regresi

zero-intercept yang dilakukan pada

setiap jenis satuan batuan sehingga

diperoleh UCS = K*PLI (tabel 2).

Faktor Konversi (K) untuk satuan

Batuan Vulkanik adalah 16.82, untuk

satuan Batuan Diorit adalah 16.69,

dan untuk satuan Batuan Tonalit

adalah 17.01. Nilai K berbanding

lurus dengan kekerasan batuan,

sehingga urutan batuan dari yang

paling keras adalah Tonalit,

Vulkanik, dan Diorit. Maka satuan

batuan yang memiliki kekerasan

tertinggi adalah batuan Tonalit,

kemudian batuan Vulkanik, dan

kekerasan terendah adalah batuan

Diorit. Hal ini dikarenakan batuan

kekerasan tertinggi tidak mengalami

banyak fracture/rekahan yang

disebabkan oleh adanya intrusi.

KESIMPULAN

Batuan penyusun daerah penelitian

terdiri dari satuan Batuan Vulkanik,

satuan Batuan Diorit, satuan Batuan

Tonalit yang terbagi menjadi tonalit

tua dan tonalit muda. Struktur

geologi yang terdapat pada daerah

penelitian umumnya berarah

tenggara-baratlaut.

Pengeboran geoteknik dilakukan

pada setiap satuan batuan penyusun

daerah penelitian. Pada satuan

Vulkanik dilakukan pada 16 lokasi

pengeboran, pada satuan Diorit

dilakukan pengeboran geoteknik

sebanyak 7 titik pengeboran,

sedangkan pada satuan Tonalit

dilakukan pengeboran geoteknik

pada 3 titik.

Berdasarkan hasil pengukuran

Uniaxial Compressive Strength

(UCS) dan PLI (Point Load Index),

maka satuan batuan yang memiliki

kekerasan tertinggi adalah batuan

Tonalit, kemudian batuan Vulkanik,

dan kekerasan terendah adalah

batuan Diorit. Hal ini dikarenakan

batuan kekerasan tertinggi tidak

mengalami banyak fracture/rekahan

yang disebabkan oleh adanya intrusi.

Hasil analisis statistik yang

dilakukan pada setiap satuan batuan

daerah penelitian (Batuan Vulkanik,

Batuan Diorit, dan Batuan Tonalit)

memiliki hubungan regresi linear

positf dan berkorelasi sangat kuat (r=

0.84-0.95).

Berdasarkan hasil analisis regresi

zero-intercept menunjukkan Faktor

Konversi (K) untuk satuan Batuan

Vulkanik adalah 16.82, untuk satuan

Batuan Diorit adalah 16.69, dan

untuk satuan Batuan Tonalit adalah

17.01. Nilai K berbanding lurus

dengan kekerasan batuan, sehingga

urutan batuan dari yang paling keras

adalah Tonalit, Vulkanik, dan Diorit

(sesuai dengan kesimpulan point 3).

DAFTAR PUSTAKA

Akram, M., and Bakar, M.Z.A.,

2007. Correlation between

uniaxial compressive strength

and point load index for salt-

range rock. Pakistanian

Journal of Engineering and

Applied Science, Vol.1.

Ali, E., 1997. Batu Hijau Porphyry

Copper-Gold Deposit

Exploration and Excavation.

Prosiding Pertemuan Ilmiah

Tahunan IAGI ke-26.

Anonim. 2012. Tim Geologi Batu

Hijau. Monthly Report Period

September 2009. Laporan

Internal PT. Newmont Nusa

Tenggara. Tidak

dipublikasikan.

Anonim. 2011. Tim Geoteknik Batu

Hijau. Monthly Report Period

Oktober 2011. Laporan

Internal PT. Newmont Nusa

Tenggara. Tidak

dipublikasikan.

Bateman, A.M., 1981. Economic

Mineral Deposit. 2nd

Edition,

New York. John Wiley &

Sons Press.

Bieniawski, Z.T., 1989. Engineering

Rock Mass Classifications.

Publikasi Intersine Wiley.

Clode, C., Proffet, J., Mitchell, P.,

and Munajat, L., 1999.

Relationship of intrusion,

wallrock alteration and

mineralization in the Batu

Hijau Copper-Gold Porphyry

Deposit. PACRIM Congress

1999.

Corbett, G. J., and Leach, T. M.

1996. SW Pacific Gold-

Copper Systems, A

Workshop Presented at The

Pacrim Conference

Auckland, New Zealand.

DAndrea. 1964. US Department of

the Interior, Bereau of Mines.

Report of Investigations. Pp

1-23.

Duncan, C.W., and Cristhoper,

W.M., 2004. Rock Slope

Engineering. Pp104-107.

Spon Press.

Garwin, Steve. 2002. The geologic

setting of intrusion-reated

hydrothermal systems near

the batu hijau porphyry

copper-gold deposit,

sumbawa, indonesia. 15:337-

349.

George, David. 2009. Engineering

Geology Princple and

Practice. Pp 36-40.

Lindgren, W., 1933. Mineral

Deposit. McGraw-Hill Book

Company,4th Ed. Pp 930.

New York.

Mitchell, P.A., Proffet, J.M., and

Dilles, J.H. 1998, Geological

Review of the Batu Hijau

porphyry copper-gold

deposit, Sumbawa, Indonesia.

Laporan Internal PT.

Newmont Nusa Tenggara.

Tidak dipublikasikan.

Peng, S., and Zhang, Jincai. 2007.

Engineering Geology For

Underground Rocks. Pp 76-

79.

Read, J., and S., Peter. 2009.

Guidelines For Open Pit

Slope Design. CRC Press.

Richard, E.G., 1989. Introduction To

Rock Mechanics. Pp 36-37.

John Willey & Sons Press.

Rusnak, J., and Mark, C., 2000.

Using the point load test to

determine the uniaxial

compressive strength of coal

measure rock. Ground

Control Conference in

Mining, West Virginia

University.

Sarwono. 2006. Metode Penelitian

Kuantitatif dan Kualitatif.

Penerbit: Graha Ilmu.

Yogyakarta.

Singh V.K., and Singh D.P. 1993.

Correlation Between Point

Load Test And Compressive

Strength For Quartzite Rock.

Geotechnical And Geological

Engineering. Pp 269-272.

Gambar 1 Alat uji UCS

Gambar 2 Alat uji PLI

Gam

bar 3

Peta Lo

kasi Pen

gebo

ran

Tabel 1 Hasil uji test UCS dan PLI

Gambar 4a Frekuensi hasil uji UCS pada batuan Vulkanik

Gambar 4b Frekuensi hasil uji PLI pada batuan Vulkanik

Gambar 4c Frekuensi hasil uji UCS pada batuan Diorit

Gambar 4d Frekuensi hasil uji PLI pada batuan Diorit

Gambar 4e Frekuensi hasil uji UCS pada batuan Tonalit

0

2

4

6

8

10

12

Interval UCS (MPa)

Frek

uen

si

Gambar 4f Frekuensi hasil uji PLI pada batuan Tonalit

Gambar 5a Regresi dan Korelasi UCS dengan PLI Pada Batuan Vulkanik

Gambar 5b Regresi dan Korelasi UCS dengan PLI Pada Batuan Diorit

Gambar 5c Regresi dan Korelasi UCS dengan PLI Pada Batuan Tonalit

Tabel 2 Faktor Konversi Pada Setiap Satuan Batuan Daerah Penelitian

SATUAN BATUAN FAKTOR KONVERSI (K)

Vulkanik 16.82

Diorit 16.69

Tonalit 17.01

JUDUL : PENENTUAN FAKTOR KONVERSI (K) NILAI UCS (UNIAXIAL COMPRESSIVE STRENGTH) BERDASARKAN NILAI PLI (POINT LOAD INDEX) PADA BATUAN PENYUSUN LERENG TAMBANG BATU HIJAU PT NEWMONT NUSA TENGGARA.

PENYUSUN : PUTRA ARDIANSYAH

NPM : 140710080162

Telah disetujui sebagai Artikel Ilmiah (Studi Geoteknik) di Jatinangor.

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Ir.Dicky Muslim, M.Sc. Ir. Zulfialdi Zakaria, MT.

NIP. 196611051992032003 NIP. 196304241991011001