Tugas Mekanika Batuan Tawakkal Mursyid 09320140157

Sifat Fisik Batuan Dan Hubungan Mekanika Batuan Terhadap Dunia Pertambangan

Pendahuluan Sifat-sifat batuan dikelompokkan menjadi: 1. Sifat Fisik Batuan 2. Sifat Mekanik Batuan Kedua sifat dari batuan dapat ditentukan melalui pengujian di laboratorium maupun pengujian di lapangan (in situ)

Penentuan sifat fisik batuan merupakan uji tanpa merusak (non destructive test) Penentuan sifat mekanik batuan merupakan uji dengan merusak sampel batuan (destruktif test)

Sifat Fisik Batuan Kekerasan Kekerasan adalah tahanan dari suatu bidang permukaan halus terhadap suatu abrasi. Kekerasan batuan dipakai untuk mengukur sifat-sifat teknis dari mineral batuan dan dapat juga dipakai untuk menyatakan berapa besarnya tegangan yang diperlukan untuk menyebabkan kerusakan pada batuan.

Kekuatan Kekuatan mekanik batuan adalah sifat kekuatan atau ketahanan terhadap gaya luar, kekuatan batuan tergantung pada komposisi mineralnya. Diantara mineral-mineral yang terkandung di dalam batuan, kuarsa adalah mineral terkompak dengan kuat tekan mencapai lebih 500 MPa. Biasanya semakin tinggi kandungan mineral kuarsa dalam batuan maka semakin tinggi kekuatan batuan tersebut. Kekerasan dan kekuatan batuan diklasifikasikan dengan skala Fredrich Van Mohs (1882)

Skala Mohs

Sifat Fisik Batuan Elastisitas Sifat elastisitas batuan dinyatakan dengan modulus elastisitas atau modulus Young (E), dan nisbah Poisson (υ). Modulus elastisitas merupakan factor kesebandingan antara tegangan normal dengan regangan relatifnya, sedangkan nisbah Poisson merupakan kesebandingan antara regangan lateral dengan regangan aksial. Modulus elastisitas sangat tergantung pada komposisi mineralnya, porositas, jenis perpindahan, dan besarnya beban yang diterapkan. Nilai modulus elastisitas untuk batuan sedimen sangat rendah, hal ini disebabkan komposisi mineral dan teksturnya, seperti modulus elastisitas pada arah sejajar bidang perlapisan selalu lebih besar dibandingkan dengan arah pada tegak lurus.

Sifat Fisik Batuan Plastisitas Plastisitas batuan merupakan perilaku batuan yang menyebabkan deformasi tetap setelah tegangan dikembalikan ke kondisi awal, dimana batuan tersebut belum hancur. Atau bisa juga di definisikan sebagai adalah karakteristik batuan untuk menahan regangan yang melebihi kekuatannya sebelum batuan tersebut hancur. Sifat plastic tergantung pada komposisi mineral penyusun batuan dan dipengaruhi oleh adanya pertambahan kuarsa, feldspar dan mineral lain. Lempung lembab dan beberapa batuan homogen mempunyai sifat plastik.

Sifat Fisik Batuan Abrasivitas Abrasivitas adalah sifat batuan untuk menggores permukaan material lain, ini merupakan suatu parameter yang mempengaruhi keausan (umur) mata bor dan batang bor. Kandungan kuarsa dari batuan biasanya dianggap sebagai petunjuk yang dapat dipercaya untuk mengukur keausan mata bor

Faktor yang berpengaruh terhadap abrasivitas batuan adalah : Kekerasan butir batuan, batuan dengan keberadaan butiran kuarsa mempunyai tingkat abrasivitas yang tinggi. Bentuk butir, bila bentuk butir tersebut tidak teratur lebih abrasiv dibandingkan dengan yang berbentuk bulat. Ukuran butir Porositas batuan Ketidaksamaan, batuan polimineral sekalipun mempunyai kekerasan sama akan lebih abrasif karena meninggalkan permukaan yang kasar.

Sifat Fisik Batuan Tekstur menunjukan hubungan antara mineral penyusun batuan yang dapat menceritakan proses genesanya, tekstur dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat porositas, ikatan antar butir, densitas dan ukuran butir.

Sifat Fisik Batuan Karakteristik Pecahan Karakteristik pecahan (breaking characteristics) dapat digambarkan seperti perilaku batuan ketika dipukul. Tiap – tiap tipe batuan mempunyai karakteristik pecah yang berbeda dan ini berhubungan dengan tekstur, komposisi mineral dan struktur.

Sifat Fisik Batuan Porositas Porositas adalah ukuran dari ruang kosong di antara material, dan merupakan fraksi dari volume ruang kosong terhadap total volume, yang bernilai antara 0 dan 1, atau sebagai persentase antara 0-100%. Porositas ialah perbandingan seluruh volume pori yang berhubungan dengan volume total batuan.

Sifat Fisik Batuan Permeabilitas Berat jenis Derajat kejenuhan Adalah kemampuan suatu batuan untuk meloloskan suatu fluida/cairan yang melaluinya Berat jenis Derajat kejenuhan Kadar air

Mekanika batuan menurut ahli: Menurut “Us National Commite On Rock  Mechanics”. Mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang perilaku (behaviour) batuan baik secara teoritis maupun terapan yang merupakan cabang dari jumlah mekanika yang berkenaan dengan setiap batuan terhadap medan-medan gaya pada lingkungannya. •    Menurut “Tablore”. Mekanika batuan adalah sebuah teknik yang juga sebuah sains yang tujuannya adalah mempelajari perilaku batuan ditempat asalnya untuk dapat mengendalikan pekerjaan-pekerjaan yang dibuat pada batuan tersebut. •    Menurut “Coates”. Mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari efek dari gaya atau tekanan pada sebuah benda. •    Menurut “Umum”. Mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari sifat dan perilaku batuan bila dikenakan gaya atau tekanan.

Bagaimana Ciri-Ciri Mekanika Batuan Bekerja Pada Sebuah Batuan? Didalam ukuran besar, solid dan massa batuan yang kuat atau keras, maka batuan dianggap kontiniu. Bagaimanapun juga karena keadaan alamiah dan lingkungan geologi, maka batuan tidak kontiniu (diskontiniu) karena adanya kekar, fissure, schistoty, crack, cavities dan diskontinuitas lainnya. Untuk kondisi tertentu, dapat dikatakan bahwa mekanika batuan adalah mekanika diskontiniu atau mekanika dari struktur batuan.

Bagaimana Sifat Batuan Yang Sebenarnya Di Alam Sebelum Dilakukan Kegiatan Penambangan? Sifat batuan yang sebenarnya di alam sebelum dilakukan kegiatan penambangan antara lain: Heterogen a)    Jenis mineral pembentuk batuan yang berbeda. b)    Ukuran dan bentuk partikel atau butir berbeda di dalam batuan. c)    Ukuran, bentuk dan penyebaran void berbeda di dalam batuan. Diskontiniu Massa batuan di alam tidak kontiniu (diskontiniu) karena adanya bidang-bidang lemah (crack, joint, fault, fissure) dimana kekerapan, perluasan dan orientasi dari bidang- bidang lemah tersebut tidak kontiniu. Anisotrope Karena sifat batuan yang heterogen, diskontiniu, anisotrope uk dapat menghitung secara matematis sebuah lubang bukaan yang disekitarnya terdiri dari batuan, yang mempunyai sifat homogen, kontiniu dan isotrop. 

faktor-faktor penyebab tekanan batuan antara lain : • Berat batuan itu sendiri, merupakan perkalian bobot isi batuan denga kedalaman letaknya dari permukaan bumi. • Tegangan pada batuan di bawah permukaan yang terjadi apabila disekitar batuan terdapat gejala geologi seperti perlipatan da patahan. Dengan dibukanya lubang bukaan maka akan terjadi pelepasan energi secara tiba-tiba. • Absorbsi air. Batuan yang sifatnya menyerap air akan lebih mudah terintegrasi kekuatannya karena cenderung mengalami tingkat pelapukan dan swelling yang tinggi. Pada lubang bukaan, kuat tarik terdistribusi di bagian atap dan lantai sedangkan kuat tekan di dinding terowongan.

Bagaimana Aplikasi Mekanika Batuan Di Dalam Dunia Pertambangan? Semua bahan galian yang di tambang baik itu ditambang secara tambang terbuka ataupun tambang bawah tanah, sangat berhubungan dengan batuan. Karena semua bahan-bahan galian tersebut menempel ataupun berada didalam batuan itu sendiri. Oleh karena itu diperlukan suatu cara, teknik, bagaimana cara memisahkan bahan galian tersebut dari batuan-batuan yang tidak bermamfaat. Karena batuan mimiliki sifat-sifat yang berbeda pada tiap jenis batuannya, diskontiniu dan anisotrope, maka dalam hal ini dibutuhkan suatu teknik yaitu mekanika batuan. Telah dijelaskan sebelumnya pengertian mekanika batuan, dimana fungsi dari pada mekanika batuan tersebut adalah mempelajari bagaimana sifat, cara dan teknik agar proses kegiatan penambangan tidak terganggu.  

Referensi http://fardensaragih.blogspot.co.id/2012/03/mekanika-batuan- dalam-pertambangan.html www.wikipedia.com http://mekanikabatuan.blogspot.co.id/2011/05/batubara.html http://afanmining10.blogspot.co.id/2014/03/sifat-fisik- batuan.html

Terima Kasih