Perpustakaan Digital ITB

Penggalian terowongan dan tambang bawah tanah umumnya menggunakan alat gali mekanis seperti roadheader dan TBM untuk meningkatkan produktivitas dan keselamatan, tetapi kinerja alat tersebut sering terhambat oleh sifat batuan yang keras dan padat. Oleh karena itu, dilakukan rock preconditioning berbasis microwave irradiation untuk mendegradasi sifat fisik, mekanik, dan dinamik batuan. Microwave dipilih karena keunggulannya, yaitu pemanasan yang cepat dan selektif serta mengurangi kebisingan dan debu. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan efektivitas metode tersebut dengan melakukan uji small-scale linear rock cutting menggunakan chisel pick pada sampel sandstone yang telah dilakukan microwave irradiation dengan variasi durasi (3, 6, 9, 12, dan 15 menit), daya (180, 360, 540, 720, dan 900 watt), serta jumlah penyinaran (1, 2, 3, 4, dan 5 kali). Berdasarkan pengujian tersebut, diperoleh hasil bahwa semakin meningkat durasi, daya, dan jumlah penyinaran maka karakteristik keterpotongan batuan seperti gaya potong, energi spesifik, dan coarseness index (CI) menurun nilainya sedangkan nilai instantaneous cutting rate (ICR) meningkat. Penurunan juga terjadi pada hasil fragmentasi berdasarkan nilai median dan mean particle size dari proses sieving test untuk setiap penambahan tingkat variasi. Secara keseluruhan bentuk fragmen didominasi very bladed (48,13%) dan very platy (43,75%) mengacu pada diagram Sneed dan Folk (1958). Pengujian sifat fisik, mekanik, dan dinamik menunjukkan peningkatan porositas (5,63%), void ratio (6,39%), dan saturated water content (6,95%), serta penurunan natural density (1,55%), UCS (5,04%), modulus Young (6%), kuat tarik (51,46%), dan cepat rambat gelombang (8,93%) setelah dilakukan microwave irradiation. Berdasarkan uji XRD, microwave irradiation mengubah persentase berat mineralogi, struktur kristalinitas, dan komposisi fasa mineral. Penurunan ukuran butir maksimum juga terlihat dari hasil uji SEM. Secara keseluruhan, microwave irradiation terbukti meningkatkan efisiensi penggalian batuan berdasarkan analisis energi spesifik, energi spesifik + termal, dan energi total. Harapannya, penelitian ini dapat memberikan kontribusi signifikan dalam penerapan teknologi electromagnetic radiation-assisted mechanical excavation di lapangan untuk meningkatkan efisiensi kinerja alat gali mekanis.