Secara
umum kebakaran dapat terjadi bila dipenuhi tiga unsur pemicu kebakaran itu,
yakni adanya api, oksigen dan bahan bakar (triangle fire). Sedangkan ledakan
dapat terjadi jika ada 5 syarat yang terpenuhi, yakni ada panas (heat), bahan
bakar (fuel), udara (oxygen), ruang terisolasi (confinement), dan ada tahanan
(suspension). Untuk jelasnya perhatikan gambar berikut.
Gas yang Dapat Meledak (Explosive Gas)
Kecelakaan
kerja pada tambang batubara bawah tanah berupa kebakaran dan ledakan disebabkan
adanya gas methan (CH4).
Gas
methan yang terdapat dari batubara kadarnya bervariasi, yakni:
- Batubara coklat dan antrasit (brown coal and anthracite) umumnya sedikit gas methan, sedangkan pada batubara bituminous dan sub bituminous lebih banyak.
- Batubara keras/padat (hard and dense coal) sedikit gas methan, sedangkan batubara lunak (brittle coal) lebih banyak.
- Batubara yang pengendapannya terganggu (high volatile matter) mungkin sangat banyak melepaskan gas methan.
- Lapisan batubara pada patahan (faults) dan lipatan (folds) atau rekahan mungkin banyak melepaskan gas methan.
- Bagian atas (roof) dan bagian bawah (floor) terbentuk dari serpihan material lempungan yang tahan api (impermeable clay shale) dapat mengeluarkan banyak gas methan, sedangkan pada lapisan endapan pasir kasar akan sedikit gas methan yang dilepaskan.
- Semakin dalam letak lapisan batubara dari permukaan tanah, akan semakin banyak gas methan yang dapat keluar dari padanya, hal inidisebabkan oleh adanya tekanan dan panas yang semakin tinggi.
Pada umumnya pelepasan gas methan dari
lapisan batubara itu dapat berupa pelepasan bebas, pemancaran (emission),
dan keluar dari celah bebatuan (outburst)
Keberadaan
Gas Methan (Presence of Methane)
Gas methan yang keluar dari batubara
teremisi ke udara di sekitarnya. Karena gas ini lebih ringan dari udara, maka
dia berada pada bahagian atas (langit-langit terowongan). Gas ini cenderung
berada pada bahagian akhir lobang bukaan tambang bawah tanah (tail gate of
the longwall face), lobang naik (raise end), dan bahagian atap (caved
roofs).
Potensi
Ledakan Gas Methan dan Debu Batubara
Berikut ini dijelaskan bagaimana
komposisi masing-masing bahan tersebut, sehingga terjadi ledakan tambang.
Konsentrasi
gas methan
Gas methan dapat meledak pada
konsentrasi antara 5 – 15% di udara sekitarnya pada tekanan normal. Sedangkan
ledakan terbesar dan berbahaya akan terjadi pada konsentrasi 9,5%.
Pengaruh
debu tertahan
Bila debu batubara, yang butirannya
sangat halus, dengan konsentrasi 10,3 gram/m3volume udara,
beterbangan ke udara sekitarnya, membentuk awan debu batubara, dan jika pada
saat bersamaan ada pijaran bunga api, maka akan terjadi ledakan debu batubara
itu.
Berdasarkan hasil percobaan,
didapatkan bahwa konsentrasi campuran antara debu batubara dengan gas methan
yang dapat meledak adalah sebagai tertera pada tabel.
Tabel. Konsentrasi Minimum campuran
Gas Methan dan Debu Batubara yang Dapat Meledak
Jumlah Debu
Batubara(gr/m3)
|
0,00
|
10,3
|
17,4
|
27,9
|
37,7
|
47,8
|
Konsentrasi Gas
Methan (%)
|
4,85
|
3,70
|
3,00
|
1,70
|
0,60
|
0,00
|
Gejala ledakan gas methan
Apabila terjadi campuran antara udara
dan gas methan dan di sana terjadi pijaran api, maka pertama akan terjadi
kebakaran. Proses kebakaran ini menghasilkan karbon dioksida (CO2)
dan uap air dengan reaksi kimia : CH4 + 2O2 =
CO2 + 2H2O.
Ledakan akan timbul bila pada lokasi
tersebut sedang ada awan debu batubara (debu batubara yang sedang beterbangan.
Ledakan pada suatu lokasi akan memberikan getaran ke daerah tetangganya
sehingga debu batubara yang tadinya terendapkan akan berhamburan pula, dan
untuk selanjutnya akan terjadi lagi ledakan beruntun sampai semua bahan
potensial ledakan habis terbakar dan meledak.
Bila jumlah oksigen berkurang, gas
akan terbakar secara tidak sempurna menghasilkan karbon monoksida (CO) yang
sangat beracun, hydrogen (H), dan air (H2O). Reaksi kimianya: CH4 +
O2 = CO + H2 + H2O
Statistik Ledakan Gas Dan Debu
Batubara
Tabel 4 dan 5 memperlihatkan
rekapitulasi kejadian kecelakaan ledakan tambang di Jepang antara tahun 1950
sampai dengan tahun 1984.
Tabel 4. Statistik Kecelakaan Ledakan
Tambang Berdasarkan Penyebabnya
Penyebab
|
Jumlah Kejadian
|
Persentase
|
Peledakan (blasting)
Swabakar (spontaneous
combustion)
Peralatan
listrik (Electricity)
Nyala api (naked
flame)
Gesekan (friction)
Tidak diketahui
(unknown)
|
80
22
103
100
15
24
|
23,2
6,4
29,9
29,1
4,4
7,0
|
Total
|
344
|
100,0
|
Tabel 5. Statistik Kecelakaan Ledakan
Tambang Berdasarkan Lokasi Kejadian di Jepang
Lubang naik (raise)
Daerah kerja (working
face)
Lapisan
batubara (coal seam)
Terowongan
silang (main crosscut)
Kemiringan (slop)
Jalur keluar
tambang (mined out area)
Ruang fasilitas
mekanik
Lubang masuk
(main entry)
Lubang miring
(inclined shaft)
Terowongan
silang (crosscut)
Lubang vertikal
(vertical shaft)
Lainnya
|
114
70
64
21
16
13
12
8
6
6
6
6
|
33,2
20,4
18,6
6,1
4,7
3,8
3,5
2,3
1,7
1,7
1,7
1,7
|
Teknik Pencegahan Ledakan
Guna menghindari berbagai kecelakaan
kerja pada tambang batubara bawah tanah, terutama dalam bentuk ledakan gas dan
debu batubara, perlu dilakukan tindakan pencegahan. Tindakan pencegahan ledakan
ini harus dilakukan oleh segenap pihak yang terkait dengan pekerjaan pada
tambang bawah tanah tersebut.
Beberapa hal yang perlu dipelajari
dalam rangka pencegahan ledakan batubara ini adalah:
Pengetahuan dasar-dasar terjadinya
ledakan, membahas:
- Gas-gas dan debu batubara yang mudah terbakar/meledak
- Karakteristik gas dan debu batubara
- Sumber pemicu kebakaran/ledakan
Metoda eliminasi penyebab ledakan,
antara lain:
- Pengukuran konsentrasi gas dan debu batubara
- Pengontrolan sistem ventilasi tambang
- Pengaliran gas (gas drainage)
- Penggunaan alat ukur gas dan debu batubara yang handal
- Penyiraman air (sprinkling water)
- Pengontrolan sumber-sumber api penyebab kebakaran dan ledakan
Teknik pencegahan ledakan tambang
- Penyiraman air (water sprinkling)
- Penaburan debu batu (rock dusting)
- Pemakaian alat-alat pencegahan standar.
Fasilitas pencegahan penyebaran
kebakaran dan ledakan, antara lain:
- Lokalisasi penambangan dengan penebaran debu batuan
- Pengaliran air ke lokasi potensi kebakaran atau ledakan
- Penebaran debu batuan agak lebih tebal pada lokasi rawan
Tindakan pencegahan kerusakan akibat
kebakaran dan ledakan:
- Pemisahan rute (jalur) ventilasi
- Evakuasi, proteksi diri, sistemperingatandini, dan penyelamatansecara tim.
- Sesungguhnya kebakaran tambang dan ledakan gas atau debu batubara tidak akan terjadi jika sistem ventilasi tambang batubara bawah tanah itu cukup baik.
Comments
Post a Comment