Perpustakaan Digital ITB

Tambang bawah tanah yang beroperasi pada lingkungan bertemperatur tinggi dan kondisi jenuh menghadapi tantangan geoteknik akibat perubahan sifat mekanik batuan yang dapat memengaruhi respons geoteknik dan kestabilan massa batuan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh perlakuan termal terhadap Uniaxial Compressive Strength (UCS) dan sifat mekanik mortar serta batuan andesit dalam kondisi jenuh, mengevaluasi keterkaitannya dengan perubahan mikrostruktur dan mineralogi, serta mengevaluasi implikasinya terhadap respons geoteknik menggunakan pemodelan numerik Finite Element Method (FEM) dua dimensi. Perlakuan termal dilakukan pada temperatur 25°C, 100°C, 150°C, dan 200°C. Pengujian laboratorium meliputi Ultrasonic Pulse Velocity (UPV), Point Load Index (PLI), Brazilian Tensile Strength (BTS), Uniaxial Compressive Strength (UCS), serta parameter elastik. Analisis mikrostruktur dan mineralogi dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) dan X-ray Diffraction (XRD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan temperatur menyebabkan reduksi sifat mekanik pada kedua material, dengan perubahan terbesar terjadi pada 200°C. Pada temperatur tersebut, nilai UPV mortar dan batuan andesit mengalami reduksi masing-masing sebesar 11% dan 9%, sedangkan UCS mengalami reduksi masing-masing sebesar 38% dan 26%. Pada mortar, PLI dan BTS juga mengalami reduksi masing-masing sebesar 46% dan 44%. Hasil pengamatan SEM menunjukkan terbentuknya mikroretakan, peningkatan porositas, dan perubahan morfologi permukaan, sedangkan analisis XRD menunjukkan perubahan komposisi mineral yang berkorelasi dengan reduksi UCS dan sifat mekanik batuan lainnya. Respons geoteknik dievaluasi menggunakan pemodelan numerik Finite Element Method (FEM) dua dimensi dengan perangkat lunak RS2 (Rocscience). Hasil pemodelan menunjukkan bahwa perubahan sifat mekanik akibat perlakuan termal belum memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kestabilan bukaan pada kondisi aktual. Namun, pada skenario pembesaran dimensi bukaan, pengaruh temperatur menjadi signifikan yang ditunjukkan oleh peningkatan deformasi, penurunan Strength Factor, serta peningkatan Yielded Element, terutama pada bukaan yang lebih besar dan rasio tegangan horizontal yang lebih tinggi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa evaluasi kestabilan bukaan tambang bawah tanah pada lingkungan bertemperatur tinggi dan kondisi jenuh perlu mempertimbangkan pengaruh temperatur terhadap perubahan sifat mekanik batuan sehingga prediksi respons massa batuan menjadi lebih representatif terhadap kondisi lapangan.