Keselamatan kerja dan efisiensi energi menjadi dua tantangan utama dalam operasi tambang bawah tanah di berbagai negara. Seiring meningkatnya aktivitas pertambangan bawah tanah untuk memenuhi kebutuhan mineral dan logam strategis, pengelolaan kualitas udara di area tambang menjadi aspek yang semakin krusial. Organisasi internasional di bidang pertambangan dan keselamatan kerja menempatkan ventilasi tambang sebagai salah satu sistem paling penting karena berperan langsung dalam melindungi pekerja dari paparan gas beracun, debu, dan partikulat yang berbahaya bagi kesehatan. Dalam operasi underground hard-rock mine, kegiatan peledakan (blasting) menghasilkan berbagai kontaminan udara, seperti nitrogen oksida (NOx), karbon monoksida (CO), debu, dan partikulat yang dapat bertahan dalam ruang kerja dalam periode tertentu. Kondisi tersebut mengharuskan sistem ventilasi bekerja secara efektif untuk membersihkan area tambang sebelum aktivitas produksi dapat dilanjutkan. Namun, pengoperasian sistem ventilasi juga memerlukan konsumsi energi yang besar dan menjadi salah satu komponen biaya operasional tertinggi dalam kegiatan pertambangan bawah tanah.
Kondisi ini mendorong berkembangnya berbagai pendekatan optimasi untuk menyeimbangkan aspek keselamatan kerja dan efisiensi energi. Salah satu komponen penting dalam sistem ventilasi tambang adalah auxiliary fan, yaitu kipas bantu yang berfungsi mengalirkan udara segar ke area kerja dan mempercepat pengenceran kontaminan pasca-peledakan. Pengaturan operasi auxiliary fan yang tidak optimal dapat menyebabkan pemborosan energi, memperpanjang waktu pembersihan area, atau bahkan meningkatkan risiko paparan kontaminan bagi pekerja. Berangkat dari tantangan tersebut, mahasiswa Magister Teknik Sistem (MeTSi) Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Daffa Fahrezi Muzakkir, dari konsentrasi Sistem Energi Baru dan Terbarukan kelas reguler, melaksanakan seminar proposal tesis pada Senin (22/6) di Perpustakaan MeTSi Lantai 2. Ia mempresentasikan rencana penelitian berjudul “Optimasi Heuristik-Stokastik Operasi Auxiliary Fan untuk Pengendalian Kontaminan Udara Pasca-Blasting dan Efisiensi Energi Ventilasi Underground Hard-Rock Mine.”
Melalui penelitian ini, Daffa akan mengembangkan strategi optimasi operasi auxiliary fan untuk mengendalikan kontaminan udara pasca-blasting sekaligus meningkatkan efisiensi energi sistem ventilasi tambang bawah tanah. Penelitian ini berupaya menghasilkan pendekatan pengelolaan ventilasi yang mampu menjaga kualitas udara pada batas aman tanpa meningkatkan konsumsi energi secara berlebihan. Untuk mencapai tujuan tersebut, penelitian akan menggunakan metode heuristik-stokastik guna menentukan kombinasi operasi kipas yang optimal dengan mempertimbangkan berbagai ketidakpastian kondisi lapangan. Analisis akan mencakup variasi konsentrasi kontaminan, perubahan laju aliran udara, waktu pembersihan area, serta kebutuhan energi pada sistem ventilasi. Pendekatan ini memungkinkan model menghasilkan skenario operasi yang lebih adaptif terhadap kondisi operasional tambang yang dinamis.
Selanjutnya, penelitian akan mengevaluasi berbagai skenario waktu operasi, kecepatan kipas, dan pola ventilasi untuk memastikan kualitas udara memenuhi standar keselamatan kerja sekaligus meminimalkan pemborosan energi. Kajian ini diharapkan dapat memberikan pemahaman yang lebih mendalam mengenai hubungan antara pengaturan ventilasi, kualitas udara, dan konsumsi energi pada sistem tambang bawah tanah. Penelitian ini juga akan menganalisis keterkaitan antara durasi ventilasi pasca-blasting, laju penurunan konsentrasi kontaminan, konsumsi listrik, dan kesiapan area kerja untuk dimasuki kembali oleh pekerja. Analisis tersebut menjadi penting karena waktu tunggu setelah peledakan secara langsung memengaruhi produktivitas operasi pertambangan dan keselamatan personel di lapangan. Melalui pendekatan berbasis data dan optimasi, penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan rekomendasi operasi auxiliary fan yang lebih adaptif, aman, dan hemat energi. Hasil penelitian juga berpotensi menjadi dasar dalam pengembangan sistem ventilasi cerdas (smart ventilation system) yang mampu merespons perubahan kondisi lingkungan tambang secara lebih cepat dan efisien.
Dalam perspektif sistem energi dan industri, penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan ventilasi tambang tidak lagi dipandang semata sebagai kebutuhan operasional, tetapi sebagai bagian dari strategi untuk meningkatkan keselamatan kerja, efisiensi energi, dan keberlanjutan industri pertambangan. Integrasi antara pendekatan optimasi, analisis data, dan pengelolaan risiko membuka peluang pengembangan sistem pertambangan yang lebih aman, produktif, dan bertanggung jawab terhadap penggunaan energi. Penelitian ini berada di bawah bimbingan Ir. Agus Prasetya, M.Eng.Sc., Ph.D. sebagai dosen pembimbing utama dan Dr. Ir. Rachmawan Budiarto, S.T., M.T., IPU. sebagai dosen pembimbing pendamping. Keterlibatan mahasiswa dalam riset ini mencerminkan peran aktif MeTSi FT UGM dalam mengembangkan solusi berbasis sistem untuk menjawab tantangan keselamatan kerja dan efisiensi energi di sektor industri dan pertambangan. Melalui penelitian ini, MeTSi FT UGM terus mendorong lahirnya inovasi yang mengintegrasikan rekayasa sistem, analisis data, dan manajemen risiko guna mendukung transformasi industri pertambangan menuju sistem operasi yang lebih cerdas, efisien, berkelanjutan, dan berorientasi pada keselamatan manusia.
Penulis: Arham