Perpustakaan Digital ITB

Ventilasi merupakan komponen penting untuk menjamin kesehatan dan keselamatan kerja dalam operasi tambang bawah tanah, khususnya dalam mengendalikan penyebaran gas berbahaya pada jaringan ventilasi yang umumnya memiliki geometri kompleks. Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan melakukan validasi terhadap metode simulasi transport gas perunut pada jaringan ventilasi tambang bawah tanah menggunakan pendekatan konvolusi berbasis nodal (Forward Convolution) dengan asumsi koefisien dispersi efektif seragam, kemudian menerapkan model tersebut untuk mensimulasikan skenario continuous release. Model yang digunakan dikembangkan dari solusi analitik persamaan adveksi–dispersi satu dimensi untuk injeksi impuls, dengan memandang setiap airway sebagai sistem linear time-invariant (LTI), sehingga respons konsentrasi terhadap profil injeksi apa pun dapat diperoleh melalui operasi konvolusi tanpa perlu menghitung ulang solusi persamaan diferensial untuk setiap rute aliran yang mungkin terjadi. Validasi model dilakukan melalui proses history matching terhadap data lapangan pulse release gas perunut sulfur heksafluorida (SF6) pada tiga skema pengukuran, yaitu Inlet Harutori dan Inlet Daini (Tambang Batubara Kushiro, Jepang) serta Tambang Emas Pongkor, Indonesia. Hasil validasi yang diambil merupakan hasil validasi dengan nilai RMSE paling kecil dari koreksi nilai A dan E dengan nilai RMSE Tambang Batubara Kushiro sebesar 0.0063 ppm untuk inlet Harutori dan 0.0039 ppm untuk inlet Daini, serta untuk Tambang Emas Pongkor didapat nilai RMSE sebesar 0.1570 ppm . Model yang telah tervalidasi selanjutnya diterapkan pada empat variasi skenario continuous release kontinu dengan variasi volume pelepasan, durasi pelepasan, dan durasi pemantauan pada kedua jaringan ventilasi, menghasilkan profil konsentrasi dan waktu tiba (arrival time) gas yang responsif secara konsisten terhadap parameter kebocoran, dengan neraca massa terjaga dengan sangat baik sebesar 100%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa metode Forward Convolution berbasis fungsi respons impuls mampu memprediksi distribusi konsentrasi dan waktu tiba gas pada jaringan ventilasi tambang dengan baik untuk skenario pulse release maupun kebocoran kontinu, sehingga berpotensi menjadi alat bantu bagi engineer ventilasi dalam mendukung penempatan sensor gas, evaluasi sistem ventilasi, dan penyusunan strategi tanggap darurat.