Ringkasan Eksekutif
Itu jalan angkut tambang Jaringan jalan angkut merupakan komponen penting dan vital dalam operasi pertambangan. Biaya pengangkutan truk dapat mencapai hingga 501 TP3T dari total biaya operasional yang dikeluarkan oleh tambang permukaan. Kinerja jalan angkut yang buruk akan langsung berdampak pada produktivitas dan biaya tambang. Keselamatan operasi, produktivitas, dan umur pakai peralatan semuanya bergantung pada jalan angkut yang dirancang, dibangun, dan dipelihara dengan baik.
Penerapan nanoteknologi Renolith dalam konstruksi atau peningkatan jalan angkut tambang memungkinkan terciptanya perkerasan yang tipis, elastis, dan kaku dengan berbagai keunggulan kinerja. Hal ini dapat secara signifikan mengurangi biaya modal dan biaya operasional.
Pengangkutan Material Tambang – Tujuan, Persyaratan & Tantangan
Operasi pengangkutan tambang yang aman dan efisien sangat penting untuk kelangsungan tambang. Ada banyak biaya yang perlu dipertimbangkan:
Gambar 1: Komponen Biaya Pengguna Jalan (Setelah Chatti & Zaabar 2012)
Dengan pilihan teknologi yang tepat, dimungkinkan untuk mengurangi semua biaya. Untuk mempermudah, kita akan fokus pada yang paling penting.
Biaya operasional peralatan pertambangan berat sangat dipengaruhi oleh konsumsi bahan bakar. Bahkan peningkatan terkecil dalam efisiensi bahan bakar memiliki dampak besar pada biaya operasional keseluruhan. Hal ini juga memiliki efek lanjutan yaitu pengurangan total polusi yang dihasilkan.Roche & Mammetti 2015).
Di dalam Desain, Konstruksi, dan Pemeliharaan Jalan Angkut Thompson menguraikan faktor-faktor kunci yang mendorong optimalisasi desain jalan angkut tambang:
Jaringan jalan angkut tambang merupakan komponen penting dan vital dalam proses produksi. Oleh karena itu, kinerja jalan angkut yang buruk akan berdampak langsung pada produktivitas dan biaya tambang. Keselamatan operasional, produktivitas, dan umur pakai peralatan. semuanya bergantung pada jalan angkut yang dirancang, dibangun, dan dipelihara dengan baik..
Biaya pengangkutan truk dapat mencakup hingga 50% dari total biaya operasional Biaya yang dikeluarkan oleh tambang permukaan dan penghematan yang dihasilkan dari peningkatan desain dan pengelolaan jalan menguntungkan perusahaan pertambangan secara langsung sebagai pengurangan biaya per ton material yang diangkut. Inti dari biaya pengangkutan truk adalah konsep hambatan gelinding (dinyatakan di sini sebagai persentase dari Massa Kotor Kendaraan (GVM)). Ini adalah ukuran hambatan tambahan terhadap gerakan yang dialami truk pengangkut dan dipengaruhi oleh kelenturan ban, gesekan internal, dan yang terpenting, beban roda dan kondisi jalan. Estimasi empiris dari hambatan gelinding berdasarkan penetrasi ban tentukan biasanya terjadi peningkatan hambatan gelinding sebesar 0,6% per sentimeter penetrasi ban ke jalan., di atas dan di luar hambatan minimum 1,5% (rakitan roda radial dan ganda) hingga 2% (rakitan roda silang atau tunggal). Selain penetrasi ban, defleksi permukaan jalan atau menekuk juga akan menghasilkan hasil serupa, dengan ban truk melaju "menanjak" saat gelombang defleksi mendorong di depan kendaraan.
Sederhananya, untuk mencapai tambang yang paling efisien, tujuannya adalah meminimalkan total biaya di seluruh konstruksi, operasi, dan pemeliharaan dengan mengoptimalkan hambatan gelinding.
Gambar 2: Bertujuan untuk meminimalkan total biaya dengan mengoptimalkan hambatan gelinding
Di dalam Tinjauan tentang prosedur desain jalan angkut tambang di Australia Strack menjelaskan hubungan antara hambatan gelinding, penggunaan bahan bakar, dan biaya operasional kendaraan. Biaya bahan bakar meningkat dan produksi menurun seiring dengan meningkatnya hambatan gelinding. Penetrasi ban sebagian besar merupakan fungsi dari lapisan aus, sedangkan defleksi perkerasan diatur oleh kekakuan lapisan dasar.
Gambar 3: Pengangkutan Tambang – Hambatan Gelinding
Perkerasan jalan adalah 'Permukaan jalan yang mampu menopang beban lalu lintas yang melintas tanpa menyebabkan kerusakan berlebihan pada permukaan akibat lalu lintas tersebut.'Kaufman & Ault 1977Perkerasan jalan pada umumnya terdiri dari lapisan permukaan, lapisan dasar, lapisan subdasar, dan lapisan tanah dasar. Semua lapisan tersebut bekerja bersama-sama untuk menyediakan jalan yang layak.
Regangan yang terjadi pada perkerasan lentur sebagian besar bersifat elastis (yaitu dapat pulih), namun tidak semua regangan vertikal dapat pulih sepenuhnya. Oleh karena itu, setelah banyak pengulangan beban, deformasi permanen terakumulasi pada lapisan dasar dan di seluruh lapisan perkerasan. Deformasi ini dapat terlihat dalam bentuk alur di sepanjang jalur roda dan kekasaran permukaan.Jameson 2012).
Material yang tidak terikat rentan terhadap deformasi permanen. Dalam aplikasi pengangkutan tambang, beberapa lapisan tebal diperlukan untuk mendistribusikan beban ke lapisan dasar.
Gambar 4: Pengangkutan Tambang – Distribusi Tegangan
Terdapat banyak metode desain yang tersedia untuk jalan angkut tambang. Bagan di bawah ini menunjukkan metode Kaufmen Aults, yang merupakan metode mekanistik konservatif. Perhatikan seberapa tebal lapisan dasar perkerasan yang dibutuhkan dengan material yang tidak terikat, terutama jika lapisan tanah dasar buruk dan kendaraan yang dilalui berat.
Gambar 5: Kurva Penutup Desain CBR BMA (Grup Proyek BMA 2012)
Berbagai metode desain
- Analisis struktural (regangan atau tegangan kritis)
- Metode Kaufman dan Ault – Metode CBR Empiris
- Metode Ahlvin – Ketebalan di atas Lapisan Dasar CBR
- Metode Tannant & Regensburg – Regangan Kritis / Modulus Resilien
- Metode Thompson – Mekanistik
- Sublapisan Austroads
- CIRCLY – elastis berlapis
Menurut Panduan Austroads tentang Teknologi Perkerasan Bagian 4A: Material Dasar dan Subdasar Granular (AGPT04A-24):
Fungsi lapisan subbase granular pada perkerasan jalan adalah sebagai berikut:
- Memberikan kekakuan yang cukup untuk mendistribusikan beban lalu lintas yang ditransmisikan melalui lapisan dasar perkerasan, mengurangi intensitasnya hingga tingkat yang tidak akan menyebabkan deformasi permanen yang berlebihan pada lapisan tanah dasar.
- menyediakan platform kerja di mana material dasar dapat diangkut, ditempatkan, dan dipadatkan sesuai dengan standar yang dibutuhkan.
- Tergantung pada persyaratan desain perkerasan, lakukan drainase pada lapisan dasar dan/atau lindungi lapisan bawah dari infiltrasi kelembaban, misalnya lapisan bawah mungkin relatif kedap air sedangkan lapisan atas mungkin lebih permeabel asalkan dibangun bersamaan dengan drainase bawah permukaan yang sesuai.
Perilaku material granular dalam penggunaannya dipengaruhi oleh banyak faktor yang berkaitan dengan hal-hal berikut:
- Sifat intrinsik partikel kasar, termasuk kekerasan, gesekan permukaan, dan kontaminasi, serta asal geologis dan sejarah batuan sumber dari mana material tersebut berasal.
- Sifat-sifat agregat hasil manufaktur seperti bentuk partikel, ukuran dan tekstur permukaan, distribusi ukuran partikel, permukaan patahan, sifat dan jumlah partikel halus, dan bahan pengisi – faktor-faktor ini terkait dengan proses yang digunakan selama pembuatan untuk menghasilkan produk akhir.
- Sifat-sifat lapisan yang dipadatkan seperti kepadatan, kadar air, dan orientasi partikel, yang pada gilirannya terkait dengan proses konstruksi dan pemadatan.
- Kondisi batas seperti rezim kelembaban dan suhu di tempat, serta tegangan yang diterapkan pada batas-batas perkerasan yang dibangun – ini adalah pengaruh eksternal yang akan memengaruhi perilaku jangka pendek dan jangka panjang.
Gambar 6: Persyaratan Material Perkerasan Jalan
Membangun lapisan dasar jalan angkut granular yang tidak terikat membutuhkan banyak sifat material. Terkadang material yang sesuai tersedia di dekat tambang, terkadang tidak.
Gambar 7: Proses pemakaian – persyaratan dan pilihan konvensional
Permukaan jalan sedikit berbeda dengan lapisan perkerasan lainnya. Tidak hanya harus memberikan lapisan permukaan yang nyaman (halus), tetapi juga harus mempertimbangkan pengendalian debu, traksi, dan hambatan gelinding. Permukaan jalan yang baik akan mencegah peningkatan biaya kendaraan dan perawatan serta membantu kendaraan untuk melintasi rute yang dirancang dengan aman.Strack, 2015Semua opsi konvensional memiliki keterbatasan yang signifikan.
Jalan Angkut Tambang Hasil Rekayasa Nano
Stabilisasi berbahan dasar semen meningkatkan kekuatan material perkerasan dan mengurangi defleksi perkerasan. Namun, kecenderungan material semen untuk retak akibat penyusutan pengeringan membatasi desainnya. Material semen yang ditingkatkan dengan nanoteknologi Renolith mencapai kinerja yang lebih baik dan cenderung tidak retak, bahkan dengan kandungan semen yang tinggi. Lihat https://renolith.com.au/crack-free-roads/.
Ini berarti bahwa lapisan dasar yang sangat kuat dan terikat erat dapat dibentuk dari berbagai macam material. Kekuatan tarik, kekuatan tekan, dan modulus elastisitas material yang diperkuat Renolith dan terikat erat jauh lebih tinggi daripada material yang tidak terikat atau terikat lemah. Dalam aplikasi jalan angkut, ini berarti bahwa perkerasan jalan dapat sekaligus tipis, keras, dan kaku.
Perkerasan tipis lebih murah untuk dibangun. Perkerasan yang keras dan kaku memiliki penetrasi ban yang rendah, defleksi yang rendah, dan hambatan gelinding yang rendah. Hambatan gelinding yang rendah berarti mengurangi biaya operasional.
Baik biaya modal maupun biaya operasional dapat dikurangi.
Lebih lanjut, rekayasa nano memungkinkan lapisan permukaan, lapisan dasar, dan lapisan sub-dasar digabungkan menjadi satu lapisan monolitik. Hal ini semakin mengurangi biaya, meningkatkan kinerja, dan mengatasi kelemahan utama dari material padat yang tidak terikat.
Tabel 1: Permukaan jalan angkut tambang – Granular tak terikat vs Nanoengineered
Kesimpulan
Jaringan jalan angkut tambang merupakan komponen penting dan vital dalam operasi tambang. Oleh karena itu, kinerja jalan angkut yang buruk akan berdampak langsung pada produktivitas dan biaya tambang. Keselamatan operasi, produktivitas, dan umur pakai peralatan semuanya bergantung pada jalan angkut yang dirancang, dibangun, dan dipelihara dengan baik.
Mengadopsi Nanoteknologi Renolith Dalam konstruksi atau peningkatan jalan angkut tambang, hal ini memungkinkan terciptanya perkerasan yang tipis, elastis, dan kaku dengan berbagai keunggulan kinerja. Ini dapat secara signifikan mengurangi biaya modal dan biaya operasional.
-
Infrastruktur Jalan Berkelanjutan: Menggunakan Bahan Daur Ulang dalam Konstruksi Jalan
-
Menemukan Kunci Menuju Pertambangan Berkelanjutan: Peran Stabilisasi Tanah
-
Mendesain Jalan Angkut Tambang: Presisi, Kinerja, dan Kepraktisan di Lapangan
-
Apa yang Terjadi Jika Jalan Angkut Diabaikan?
-
Mengapa Lubang di Jalan Merupakan Tanda Kegagalan Infrastruktur