Teknik Penambangan Part 12: Siklus Kerja Alat Muat & Angkut pada Penambangan

GO-SINARBULAN.COM ; Selamat datang di pembelajaran Teknik Geologi Pertambangan. Pada materi Teknik Penambangan Part 12 ini, kita akan mempelajari siklus kerja alat muat dan alat angkut dalam kegiatan Pemindahan Tanah Mekanis (PTM). Materi ini ditujukan bagi murid SMK kelas XII jurusan Teknik Geologi Pertambangan agar dapat memahami tahapan kerja setiap alat, cara mencatat waktu siklus, serta hubungan waktu siklus dengan produktivitas dan efisiensi operasi tambang.

Pembahasan disusun secara bertahap dengan contoh sederhana agar murid lebih mudah memahami cara pengamatan waktu siklus yang dilakukan dalam kegiatan pertambangan.

A. Pengertian Siklus Kerja

Siklus kerja adalah rangkaian kegiatan yang dilakukan suatu alat untuk menyelesaikan satu putaran pekerjaan dan kembali ke kondisi siap memulai siklus berikutnya.
Dalam kegiatan PTM, siklus kerja digunakan untuk mengetahui berapa lama alat menyelesaikan pekerjaannya. Data ini dapat membantu memperkirakan kemampuan produksi, mengetahui hambatan operasi, dan mengevaluasi keserasian kerja antarperalatan.
Dua alat yang sering diamati dalam kegiatan PTM adalah alat muat dan alat angkut. Meskipun keduanya bekerja dalam satu rangkaian pemindahan material, waktu siklus masing-masing alat harus diukur dan dicatat secara terpisah.
Hal ini disebabkan alat muat dan alat angkut mempunyai fungsi, gerakan, serta tahapan pekerjaan yang berbeda.

B. Siklus Kerja Alat Muat

Alat muat bertugas mengambil material dan memasukkannya ke alat angkut atau memindahkannya ke lokasi yang ditentukan. Salah satu contoh alat muat yang umum digunakan adalah excavator.

Pada excavator, siklus kerja secara umum terdiri atas beberapa tahapan berikut.

1. Menggali dan Mengisi Bucket

Bucket diarahkan ke material, kemudian digunakan untuk menggali dan mengisi material. Waktu yang dibutuhkan dipengaruhi oleh karakteristik material, posisi penggalian, kapasitas bucket, dan keterampilan operator.

2. Mengangkat dan Memutar ke Arah Alat Angkut

Setelah bucket terisi, material diangkat dan struktur atas excavator diputar menuju posisi alat angkut. Besarnya sudut putaran dapat memengaruhi waktu siklus.

3. Menumpahkan Material

Bucket diarahkan ke bak alat angkut, kemudian material ditumpahkan. Posisi truk dan ketepatan gerakan operator berpengaruh terhadap kelancaran kegiatan pemuatan.

4. Mengembalikan Bucket ke Posisi Penggalian

Setelah material ditumpahkan, bucket dikembalikan ke posisi penggalian untuk memulai siklus berikutnya.
Dengan demikian, waktu siklus excavator dapat dihitung dari penjumlahan waktu menggali dan mengisi, mengangkat serta memutar, menumpahkan material, dan kembali ke posisi penggalian.
Rangkaian tersebut merupakan gambaran umum. Gerakan aktual dapat berbeda menurut jenis alat, konfigurasi, kondisi kerja, dan metode pengoperasian.

Contoh pencatatan waktu siklus alat muat

Misalkan hasil pengamatan terhadap satu siklus excavator adalah sebagai berikut:

Tahapan kerja	Waktu
Menggali dan mengisi bucket	12 detik
Mengangkat dan memutar	5 detik
Menumpahkan material	3 detik
Kembali ke posisi penggalian	4 detik
Total waktu siklus	24 detik

Perhitungan:
Waktu siklus alat muat = 12 + 5 + 3 + 4 = 24 detik/siklus.
Artinya, berdasarkan contoh pengamatan tersebut, excavator membutuhkan 24 detik untuk menyelesaikan satu siklus kerja.
Jika waktu siklus dianggap tetap selama satu jam, perkiraan jumlah siklusnya adalah:
Jumlah siklus per jam = 3.600 ÷ 24 = 150 siklus/jam.
Nilai ini merupakan perkiraan berdasarkan waktu siklus contoh, bukan jumlah siklus aktual yang pasti terjadi di lapangan. Waktu tunggu, perubahan kondisi material, dan hambatan operasi dapat mengurangi jumlah siklus nyata.

C. Siklus Kerja Alat Angkut

Alat angkut bertugas membawa material dari lokasi pemuatan menuju lokasi penumpahan, kemudian kembali untuk menerima muatan berikutnya. Contoh alat angkut yang banyak digunakan dalam tambang terbuka adalah dump truck.

Berbeda dengan alat muat, siklus dump truck melibatkan kegiatan pemuatan, perjalanan bermuatan, penumpahan, dan perjalanan kembali dalam kondisi kosong.

Tahapan yang diamati dapat mencakup hal-hal berikut.

1. Waktu Pemuatan

Waktu pemuatan dihitung sejak kegiatan pemuatan dimulai sampai muatan selesai dan truk siap berangkat. Lamanya dipengaruhi oleh kapasitas bucket, jumlah ayunan alat muat, kapasitas bak truk, dan kondisi material.

2. Waktu Pengangkutan

Waktu ini dihitung sejak truk mulai meninggalkan lokasi pemuatan dengan membawa material hingga tiba di lokasi penumpahan.

Jarak, kemiringan jalan, kondisi permukaan, beban, tikungan, dan pengaturan lalu lintas dapat memengaruhi waktu perjalanan.

3. Waktu Manuver di Lokasi Penumpahan

Truk mungkin memerlukan waktu untuk mengatur posisi sebelum menumpahkan material. Durasi ini bergantung pada tata letak lokasi, kondisi permukaan, dan prosedur kerja.

4. Waktu Penumpahan material (Dumping)

Waktu penumpahan adalah waktu yang digunakan untuk mengeluarkan material dari bak truk di lokasi yang telah ditentukan.

Kegiatan ini harus dilakukan pada area yang aman dan sesuai prosedur operasi.

5. Waktu Perjalanan Kembali Kosong

Setelah menumpahkan material, truk kembali ke lokasi pemuatan tanpa membawa muatan. Waktu perjalanan kembali dapat berbeda dari perjalanan bermuatan karena perbedaan beban, kondisi jalan, dan pengaturan perjalanan.

6. Waktu Manuver untuk Siap Dimuat

Setibanya di lokasi pemuatan, truk dapat memerlukan waktu untuk mengatur posisi agar alat muat dapat bekerja dengan aman dan efektif.

7. Waktu Tunggu Tambahan

Waktu tunggu dapat terjadi ketika truk mengantre, alat muat belum siap, jalur terhambat, atau terjadi gangguan lainnya. Waktu tersebut sebaiknya dicatat berdasarkan penyebabnya, bukan diabaikan.
Tidak semua tahapan selalu muncul sebagai kegiatan terpisah pada setiap operasi. Format pencatatan perlu disesuaikan dengan kondisi lapangan dan prosedur pengamatan yang digunakan.

D. Contoh Perhitungan Waktu Siklus Alat Angkut

Misalkan dilakukan pengamatan terhadap satu dump truck dengan data sebagai berikut.

Tahapan kerja	Waktu
Waktu tunggu sebelum pemuatan	2 menit
Pemuatan material	4 menit
Perjalanan bermuatan	8 menit
Manuver di lokasi penumpahan	1 menit
Penumpahan material	1 menit
Perjalanan kembali kosong	6 menit
Manuver siap dimuat	1 menit
Total waktu siklus teramati	23 menit

Perhitungan:

Waktu siklus teramati = 2 + 4 + 8 + 1 + 1 + 6 + 1 = 23 menit/siklus.

Dalam contoh ini, waktu tunggu sebelum pemuatan dimasukkan karena pengamatan mencakup seluruh waktu yang berlalu selama siklus. Waktu tunggu tetap dicatat terpisah agar penyebabnya dapat diketahui.
Apabila waktu tunggu 2 menit tidak terjadi, total waktu siklus berdasarkan tahapan lainnya menjadi 21 menit.
Perbedaan ini menunjukkan bahwa waktu tunggu dapat memengaruhi waktu siklus teramati. Karena itu, pencatatan yang rinci berguna untuk menemukan bagian pekerjaan yang berpotensi diperbaiki.

E. Perbedaan Waktu Siklus Alat Muat dan Alat Angkut

Walaupun alat muat dan alat angkut bekerja secara berkesinambungan, keduanya tidak boleh dianggap mempunyai waktu siklus yang sama.

Perbedaan utamanya adalah sebagai berikut:

Aspek	Alat muat	Alat angkut
Fungsi utama	Mengambil dan memuat material	Memindahkan material ke lokasi tujuan
Contoh alat	Excavator, wheel loader	Dump truck, articulated dump truck
Tahapan utama	Menggali atau mengambil, mengangkat atau memutar, menumpahkan, kembali	Memuat, perjalanan bermuatan, manuver, menumpahkan, perjalanan kosong, kembali siap dimuat
Satuan pengamatan	Detik atau menit per siklus	Detik atau menit per siklus
Kegunaan data	Menilai kecepatan siklus alat muat	Menilai waktu perjalanan dan keseluruhan rangkaian angkutan

Perlu diperhatikan bahwa waktu pemuatan pada catatan alat angkut juga merupakan bagian dari waktu siklus truk. Namun, waktu siklus alat muat sendiri dihitung berdasarkan gerakan dan tahapan kerja alat muat.

Dengan demikian, satu kegiatan pemuatan dapat diamati dari dua sudut pandang: sebagai tahapan dalam siklus truk dan sebagai bagian dari siklus kerja alat muat. Kedua catatan tersebut saling berkaitan, tetapi tidak berarti waktu siklus kedua alat sama.

F. Hubungan Waktu Siklus dengan Produktivitas

Waktu siklus dapat digunakan untuk memperkirakan jumlah siklus yang dapat dilakukan dalam periode tertentu.

Jika waktu siklus dinyatakan dalam detik, rumus sederhana untuk memperkirakan jumlah siklus per jam adalah:

Jumlah siklus per jam = 3.600 ÷ Waktu siklus (detik).
Jika waktu siklus dinyatakan dalam menit:
Jumlah siklus per jam = 60 ÷ Waktu siklus (menit).

Contoh 1: Alat muat

Waktu siklus excavator adalah 24 detik.
Jumlah siklus teoritis per jam:
3.600 ÷ 24 = 150 siklus/jam.

Contoh 2: Alat angkut

Waktu siklus teramati dump truck adalah 23 menit.
Jumlah siklus teoritis per jam:
60 ÷ 23 = sekitar 2,61 siklus/jam.

Angka tersebut merupakan perkiraan matematis jika siklus berlangsung berulang dengan durasi yang sama. Dalam praktik, jumlah siklus aktual dipengaruhi oleh waktu kerja efektif, variasi perjalanan, antrean, kondisi jalan, dan hambatan lainnya.

Untuk menghitung produktivitas dalam satuan volume atau tonase, data tambahan seperti kapasitas bucket, volume atau berat muatan, faktor pengisian, serta efisiensi kerja juga diperlukan.

G. Keserasian Kerja Alat Muat dan Alat Angkut

Keserasian kerja adalah kondisi ketika kemampuan alat muat dan kebutuhan alat angkut dapat diselaraskan sehingga pekerjaan berjalan lancar dengan waktu tunggu yang terkendali.
Jika alat angkut terlalu sedikit, alat muat dapat menunggu kendaraan kembali dari lokasi penumpahan. Sebaliknya, jika alat angkut terlalu banyak, truk dapat mengantre di lokasi pemuatan.
Contoh sederhana:

Excavator membutuhkan waktu untuk mengisi satu truk.
Dump truck kemudian membawa material ke lokasi penumpahan.
Setelah menumpahkan material, truk kembali ke lokasi pemuatan.
Selama truk berada di perjalanan, excavator mungkin harus menunggu jika tidak ada truk lain yang siap dilayani.

Pengaturan jumlah truk perlu mempertimbangkan waktu pemuatan, perjalanan bermuatan, penumpahan, perjalanan kembali, manuver, dan kemungkinan waktu tunggu. Perhitungan jumlah alat yang tepat membutuhkan data lapangan, bukan hanya membandingkan satu angka waktu siklus.
Tujuannya adalah meningkatkan kelancaran operasi tanpa mengabaikan keselamatan, kapasitas alat, kondisi jalan, dan prosedur kerja.

H. Cara Melakukan Pengamatan Waktu Siklus

Pengamatan waktu siklus perlu dilakukan secara teratur agar data dapat digunakan untuk evaluasi.
Langkah-langkah yang dapat diterapkan dalam kegiatan pembelajaran atau pengamatan lapangan meliputi:

Menentukan alat yang diamati, misalnya excavator atau dump truck.
Menetapkan titik awal dan akhir siklus secara jelas.
Menentukan tahapan kerja yang akan dicatat.
Menggunakan stopwatch atau alat pencatat waktu yang sesuai.
Mencatat waktu setiap tahapan secara terpisah.
Mencatat waktu tunggu dan penyebabnya jika terjadi.
Mengulangi pengamatan beberapa kali agar terlihat variasi waktu.
Menghitung total waktu siklus untuk setiap pengamatan.
Membandingkan hasil pengamatan dan mendiskusikan penyebab perbedaan.
Menyusun kesimpulan berdasarkan data, bukan hanya perkiraan.

Dalam pengamatan lapangan, keselamatan harus menjadi prioritas. Murid tidak boleh mendekati alat yang sedang beroperasi untuk mengambil data tanpa izin dan pengawasan. Pengamatan sebaiknya dilakukan dari lokasi aman atau menggunakan data demonstrasi yang disediakan guru.

I. Simulasi Sederhana di Sekolah

Untuk membantu memahami konsep waktu siklus, murid dapat melakukan simulasi pemindahan material menggunakan alat sederhana seperti cangkul, sekop, dan gerobak atau lory, di area praktik yang aman.

Dalam simulasi tersebut:

Cangkul digunakan untuk menggambarkan kegiatan menggali atau membongkar material lunak.
Sekop digunakan untuk menggambarkan kegiatan memuat material.
Gerobak atau lory digunakan untuk menggambarkan kegiatan pengangkutan.

Kelompok murid dapat membagi tugas sebagai pencatat waktu, pelaksana pemuatan, pelaksana pengangkutan, dan pengamat keselamatan.

Waktu yang dicatat dapat meliputi waktu pemuatan, perjalanan membawa material, penumpahan, perjalanan kembali, manuver, dan waktu tunggu jika terjadi.

Hasilnya kemudian dibandingkan untuk mengetahui tahapan mana yang paling lama dan apa penyebabnya. Simulasi ini merupakan latihan memahami pengamatan waktu, bukan penyamaan langsung antara mekanisme alat manual dan alat mekanis tambang.

J. Keselamatan Kerja saat Pengamatan

Pengamatan waktu siklus tidak boleh mengganggu kegiatan operasi. Beberapa ketentuan yang perlu diperhatikan adalah:

Mengikuti instruksi guru, pengawas, atau petugas berwenang.
Menggunakan APD sesuai persyaratan lokasi.
Melakukan pengamatan dari titik aman yang telah ditentukan.
Tidak berdiri di jalur kendaraan atau area titik buta alat.
Tidak mendekati bucket, bak truk, atau bagian mesin yang bergerak.
Tidak menggunakan telepon genggam atau stopwatch dengan cara yang mengganggu perhatian terhadap bahaya.
Menghentikan pengamatan apabila terdapat kondisi tidak aman.
Menggunakan data simulasi jika pengamatan langsung tidak memungkinkan.

Keselamatan merupakan bagian dari keterampilan kerja di bidang pertambangan. Data yang lengkap tidak boleh diperoleh dengan mengorbankan keselamatan pengamat maupun pekerja.

Rangkuman

Siklus kerja adalah rangkaian kegiatan yang dilakukan alat untuk menyelesaikan satu putaran pekerjaan. Alat muat dan alat angkut mempunyai tahapan kerja yang berbeda sehingga waktu siklus keduanya harus dicatat dan dianalisis secara terpisah.
Siklus excavator secara umum meliputi menggali dan mengisi bucket, mengangkat serta memutar, menumpahkan material, dan kembali ke posisi penggalian. Siklus dump truck meliputi pemuatan, perjalanan bermuatan, manuver, penumpahan, perjalanan kembali kosong, dan persiapan menerima muatan berikutnya. Waktu tunggu dicatat secara terpisah agar penyebab keterlambatan dapat dievaluasi.
Data waktu siklus membantu memperkirakan jumlah siklus, menilai produktivitas, dan mengevaluasi keserasian alat muat dengan alat angkut. Namun, perhitungan teoritis perlu dibedakan dari hasil aktual karena kondisi lapangan dan hambatan operasi dapat memengaruhi kinerja. Semua pengamatan harus dilakukan dengan mengutamakan keselamatan.

Latihan Soal

Pilihan Ganda

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat.

Yang dimaksud dengan waktu siklus adalah ....
A. Waktu istirahat seluruh pekerja
B. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu rangkaian kerja alat
C. Waktu yang digunakan untuk memperbaiki semua alat
D. Waktu perjalanan pekerja dari rumah
E. Waktu yang diperlukan untuk mengukur kadar bijih
Salah satu tahapan siklus kerja excavator adalah ....
A. Perjalanan kembali kosong menuju lokasi pemuatan
B. Mengatur lalu lintas seluruh kendaraan tambang
C. Menggali dan mengisi bucket
D. Menyiram seluruh jalan tambang
E. Memadatkan jalan angkut
Waktu siklus dump truck harus dicatat secara terpisah dari waktu siklus alat muat karena ....
A. Kedua alat memiliki fungsi dan rangkaian kegiatan yang berbeda
B. Dump truck tidak memiliki siklus kerja
C. Alat muat tidak menggunakan waktu
D. Semua alat tambang mempunyai waktu siklus yang sama
E. Waktu siklus tidak berhubungan dengan produktivitas
Sebuah alat muat memiliki waktu siklus 30 detik. Jumlah siklus teoritis dalam satu jam adalah ....
A. 30 siklus
B. 60 siklus
C. 90 siklus
D. 120 siklus
E. 150 siklus
Dump truck memiliki waktu siklus 20 menit. Jumlah siklus teoritis dalam satu jam adalah ....
A. 1 siklus
B. 2 siklus
C. 3 siklus
D. 4 siklus
E. 5 siklus
Waktu tunggu alat sebaiknya dicatat karena ....
A. Selalu dapat dihilangkan tanpa evaluasi
B. Tidak berpengaruh terhadap operasi
C. Membuat kapasitas alat bertambah
D. Dapat membantu mengetahui penyebab keterlambatan
E. Menggantikan seluruh tahapan kerja
Salah satu penyebab alat muat menunggu adalah ....
A. Kapasitas bucket berubah menjadi lebih besar
B. Semua kendaraan selalu tersedia
C. Tidak ada alat angkut yang siap dilayani
D. Waktu siklus tidak dicatat
E. Jalan angkut selalu kosong
Jika waktu siklus meningkat sementara kondisi lainnya sama, jumlah siklus teoritis per jam akan ....
A. Selalu meningkat
B. Menurun
C. Selalu menjadi dua kali lipat
D. Tidak mungkin berubah
E. Menjadi tidak terbatas
Dalam simulasi pemindahan material di sekolah, gerobak atau lory digunakan untuk menggambarkan kegiatan ....
A. Pengeboran
B. Pengukuran kadar
C. Pengolahan bijih
D. Ventilasi tambang
E. Pengangkutan material
Pengamatan waktu siklus di dekat alat yang sedang beroperasi harus ....
A. Dilakukan sedekat mungkin dengan alat
B. Dilakukan tanpa APD
C. Mengutamakan kecepatan pencatatan daripada keselamatan
D. Dilakukan sambil berdiri di jalur kendaraan
E. Dilakukan dari lokasi aman sesuai instruksi dan prosedur

Soal Esai

Jelaskan pengertian waktu siklus dan manfaatnya dalam kegiatan PTM.
Uraikan tahapan umum siklus kerja excavator.
Sebutkan dan jelaskan tahapan utama yang diamati dalam siklus kerja dump truck.
Sebuah dump truck mempunyai waktu siklus 24 menit. Hitung perkiraan jumlah siklus teoritis dalam satu jam dan jelaskan mengapa hasil aktual dapat berbeda.
Jelaskan bagaimana waktu tunggu dan ketidakseimbangan jumlah alat muat dengan alat angkut dapat memengaruhi kelancaran kegiatan PTM.

M. Sumber Bacaan

Untuk memperdalam materi mengenai peralatan dan pengelolaan kegiatan pemindahan material, pembaca dapat menelusuri sumber teknis berikut:

Caterpillar: Link dapat diklik DI SINI
Komatsu: Link dapat diklik DI SINI
Metso: Link dapat diklik DIN SINI

Sumber tersebut dapat digunakan untuk mempelajari jenis peralatan, konfigurasi, dan informasi teknis dari produsen. Untuk penerapan perhitungan waktu siklus, gunakan data pengamatan yang sesuai dengan kondisi operasi dan prosedur kerja yang berlaku.

Semoga Bermanfaat 🙏