BlockCaving
23:37
20
Mar
2008
@tambang
Metode penambangan untuk tambang bawah tanah ada banyak sekali tergantung dari karakt karakteris eristik tik dari dari ore yang yang akan akan kita kita tamban tambang, g, ada room room and pillar, pillar, shring shringkag kagee stoping, sublevel open stoping, block caving dan sebagainya. Untuk tambang bawah tanah DOZ (Deep Ore Zone) yang terdapat di PTFI, menggunakan metode Block caving.
Block caving adalah metode penambangan yang bertujuan untuk memotong bagian bawah dari blok bijih sehingga s ehingga blok bijih tersebut mengalami keruntuhan. Metode ini diterapkan terutama pada blok badan bijih yang besar karena tingkat produksinya yang lebih tinggi. Bidang pada massa batuan dengan ukuran yang sudah di tentukan di ledakan pada tahap level Undercut sehingga massa batuan yang berada diatasnya akan runtuh.Penarikan bijih hasil runtuhan pada bagian bawah kolom bijih menyebabkan proses runtuhan akan berlanjut keatas sampai semua bijih diatas le vel undercut hancur menjadi ukuran yang sesuai untuk proses selanjutnya.
Area dan Volume dari bijih yang di pindahkan pada bagian bawah blok pada saat undercutting harus seluas mungkin untuk memulai terjadinya peronggaan massa batuan diatasnya, dan akan terus berlangsung dengan sendirinya. Penarikan bijih yang berada di bagian bawah blok memberikan tempat untuk bijih yang hancur terkumpul dan memberikan proses peronggan berlanjut keatas sampai semua bijih pada blok batuan runtuh dan ditarik. Jika diaplikasikan dengan benar metode block caving dapat memberikan biaya rendah dari pada metode penambangan lainnya. Penerapan Metode Penambangan Block Caving
Block Caving dapat di terapkan pada cadangan bijihyang tebal (>30m), batuannya mempunyai kekuatan yang seragam dan mempunyai batas yang jelas. Perencanaan yang matang , prosedur kerja yang sistimatis, pengawasan yang ketat dan keputusan yang tepat merupakan kunci keberhasilan. Keberhasilan operasi penambangan block caving sangat dipengaruhi oleh karateristik bijih diantaranya adalah pola retakan yang sesuai. Harus tersedia bidang horizontal yang cukup agar undercut dapat memulai proses runtuhan. Pembentukan rongga terjadi secara alami karena lapisan bijih yang terletak
dibawahnya
dipindahkan
dan
menghancurkan bijih tersebut. Persiapan Penambangan (Development)
Karena
berat
lapisan
over
burden
Development harus sesui dari karateristik dari badan bijih. Pada daerah dengan batuan relatif kuat (>100Mpa) hannya dibutuhkan penyangga yang sedikit pada level produksi. Metode penambangan ini membutuhkan waktu dan modal yang besar untuk pekerjaan development sebelum produksi dapat direalisasikan . Development untuk block caving biasanya luas dan mahal tetapi secara keseluruhan lebih murah dari pada Sublevel caving. Penambangan level utama dimulai dari shaft (jalur yang menghubungkan dengan area kerja tambang bawah tanah), bertujuan memberikan pengankutan yang cepat dan besar dan kapasitas aliran udara ventilasi yang cukup. Jalur pengangkutan utama umumnya pararel, dihubungkan dengan crosscut (trowongan silang), untuk memastikan ventilasi yang baik dan untuk memberikan tempat yang cukup untuk pengankutan dan juga penyediaan sarana pendukung lainnya. Development yang paling penting adalah undercutting, dimana merupakan permulaan peronggaan dengan membuang pilar pada bijih. Karena meliputi bukaan yang besar dan bijih yang berat diatas, bahaya jatuhnya bijih yang terlalu dini, blok bijih yang menggantung dan tidak dapat turun ke drawpoint ,atau aliran udara cepat karena adanya tekanan tiba tiba dapat terjadi. Tekanan batuan yang besar yang terjadi pada bukaan harus diantisipasi dengan penguatan. Penguatan seperti pennyangga pada umumnya di perlukan saat pembuatan bukaan (rais,Orepass, Jalur pengangkutan) yang membantu fungsi produksi. Pada saat ini peran Geotech Engineering sangat diperlukan untuk pemasangan pannyangga yang dibutuhkan pada setiap lubang bukaan yang dibuat terutama pada level produksi. Bahan yang digunakan untuk penyangga antara lain Shotcrete,Steelset, Contcrete dan Rockbolt. Sistem Produksi Block Caving.
Seperti pada penambangan bawah tanah untuk batuan keras lainnya, daur development dan produksi terpisah dengan jelas. Masing-masing mengunakan mekanisasi tinggi tetapi peralatan yang digunakan sesuai dengan fungsinya sendirisendiri. Produksi pada tambang block caving terdiri dari :
1. Pemboran
(daerah
undercut),mengunakanAlat
pneumatic
dan
rotary–
percussion. 2. Peledakan (daerah undercut).Bahan peledak yang digunakan umumnya adalah Emulssion. 3. Pemuatan (dari drawbell atau orepass).Peralatan yang di gunakan adalah Loader. 4. Pengankutan (pada level utama). Peralatan yang digunakan adalah LHD, Truck, belt conveyor. Level undercut terdapat diatas level produksi. Undercutting di lakasanakan pada jalur pararel di level undercut yang mana biasa disebut dengan daerah drill drift, pada level ini dilakukan serangkaian kegiatan pemboran yang bertujuan membuat lubang ledak. Keuntungan penambangan block caving :
1. Sistem penambangan ini tidak terlalu mahal di bandingkan dengan system penambangan lainnya karena relatif sedikitnya pemboran,peledakan dan penyangaan. 2. Produksi yang terpusat mebuat pengawasan menjadi efisien dan pemeriksaan kondisi kerja menjadi lebih teliti. 3. Pembuatan system ventilasi tidak terlalu kompleks di bandingkan system penambangan bawah tanah lainnya. 4. Produktifitas tinggi (antara 15 –50 ton persif per karyawan, maksimum 40 –50 ton per shift per karyawan). 5. Metode penambangan bawah tanah dengan tingkat produksi tinggi. 6. Recovery tinggi. 7. Pemecahan batuan pada dalam produksi keseluruhan di sebabkan karena proses peronggaan, diawali oleh undercutting, tidak ada pemboran dan peledakan berulang-ulang kali. (kecuali untuk peledakan skunder karena terdapat boolder) 8. Ventilasi sangat memuaskan , kondisi kesehatan dan keselamatan bagus (kecuali daerah undercut dan bagian penarikan bijih). Kerugian metode penambangan block caving :
1. Permintaan produksi yang meningkat tidak dapat langsung di penuhi karena di butuhkan waktu yang lama untuk mempersiapkan bloc tambahan untuk produksi. 2. Penghentian penarikan bijih selama waktu tertentu akan menyebabkan kehilangan bukaan yang telah ada pada area yang berpengaruh jika bukaan tersebut merupakan titik konsentrasi berat. 3. Metode ini tidak fleksibel karena sulit dilakukan perubahan kebentuk panambangan bawah tanah lainnya. 4. Peronggan dan penurunan permukaan tanah terjadi dalam skala besar sehingga permukaan tanah berbahaya 5. Pemeliharaan bukaan di daerah produksi sangat penting dan mahal jika terbentuk pilar yang menerima beban terlalu besar. Penerapan atau konsep metoda block caving memperhatikan beberapa hal, terutama keadaan bijih yang sesuai (Hartman Howard L, 1987, Introductory Mining Engineering, John Wiley & Sons, Singapore), yaitu : 1.
Kekuatan bijih lemah sampai medium (25 – 100 MPa), dengan batas bijih dan batuan jelas.
2.
Kekuatan bijih lemah sampai kuat (25 – 250 MPa), diutamakan massa bijih rapuh yang mempunyai retakan atau kekar sehingga dapat runtuh dengan sendirinya.
3.
Untuk urat yang lebar dan lapisan yang tebal, cebakan massive yang homogen yang terletak dibawah overburden bersifat segera runtuh.
4.
Penunjaman sudut cadangan (deposit dip) curam (>600) atau vertikal, datar jika sangat tebal.
5.
Bentuk cadangan badan bijih yang akan di tambang mempunyai area horizontal yang sangat luas dengan ukuran tebal bijih lebih dari 30 m (100 ft).
6.
Kadar bijih rendah dan seragam
7.
Kadar bijih seragam dan pemilihan kadar tidak dapat dilakukan. Bijih harus disangga pada saat development tetapi akan segera hancur ketika peronggaan telah di mulai.
8.
Kedalaman sedang (lebih dari 2000 ft dan kurang dari 4000 ft atau lebih dari 600 m dan kurang 1200 m), kedalaman harus cukup untuk menimbulkan tekanan dari overburden dimana melebihi kekuatan batuan.
Undercutting dilakukan pada rangkaian jalur paralel di level undercut dimana serangkaian pemboran dilakukan. Jika lubang bor diisi bahan peledak dan diledakkan, maka bijih akan hancur dan runtuh. Batuan yang telah diledakkan diambil melalui drawpoint dan menyebabkan bijih pada kolom bijih di atasnya mulai jatuh karena gaya gravitasi. Pengambilan bijih secara bertahap menurunkan keseluruhan bijih yang terdapat pada kolom bijih.
Area dan volume dari bijih yang dipindahkan pada bagian bawah blok pada saat undercutting harus seluas mungkin untuk memulai terjadinya peronggaan masa batuan diatasnya, dan akan terus berlangsung dengan sendirinya. Penarikan bijih hancur pada bagian bawah blok memberikan tempat untuk bijih hancur terkumpul dan menyebabkan proses peronggaan berlanjut ke atas sampai semua bijih pada blok batuan runtuh dan ditarik. Bijih yang telah ditarik selanjutnya akan dicurahkan melalui grizzly ke level truck haulage yang berada tepat di bawah level ekstraksi. Selanjutnya bijih akan diangkut dengan truck untuk di hancurkan menjadi fragmentasi yang lebih kecil di crusher. Hasil crushing kemudian di transportasikan menggunakan ban berjalan (belt
conveyor) menuju ke stockpile dan selanjutnya dilakukan concentrating di pabrik pengolahan hingga di dapatkan konsentrat mineral yang diinginkan. Bagaimana memperkirakan caving ?
Penggunaan mekanika batuan berguna untuk membantu memperkirakan proses peronggaan (caving ) pada cadangan bijih. Intensitas pola retakan adalah parameter yang penting untuk dianalisa. Beberapa pasang retakan diperlukan untuk memulai proses peronggaan yang baik. Idealnya dua set vertikal saling membentuk sudut sikusiku dan set yang ketiga mendatar dibutuhkan untuk memastikan peronggaan yang baik pada badan bijih ini, sehingga diragukan jika badan bijih akan membentuk rongga tanpa bidang lemah tersebut kecuali batuan berdekatan dengan lapisan pasir. Satu atau bahkan dua set retakan vertikal mungkin tidak akan membentuk rongga kecuali batuan mempunyai kuat tarik yang sangat rendah. Retakan horizontal berperan sebagai perlapisan dari cadangan, meskipun bijih akan pecah karena perenggangan atau pergeseran, blok bijih mungkin terlalu besar untuk masuk ke drawpoint dan membutuhkan peledakan sekunder dengan biaya besar. Kemampuan untuk peronggaan bukan hanya masalah pencapaian fragmentasi yang sesuai dan biaya operasi optimum. Dari masalah keselamatan, lapisan penutup bijih harus tidak membentuk lengkungan pada jarak yang panjang pada waktu yang lama. Formasi lengkungan yang stabil tidak hanya mengganggu operasi peronggaan tetapi dapat dipastikan akan menyebabkan airblast dan getaran dalam tambang ketika tibatiba runtuh. Harus dipelajari mengenai orientasi beberapa set retakan yang berpengaruh terhadap pecahnya badan bijih menjadi ukuran yang dapat ditampung drawpoint . Semakin dekatnya spasi retakan maka bijih akan semakin baik dalam pembentukan pecahan/fragmentasinya. Pada badan bijih yang ideal, blok batuan akan pecah menjadi fragmen dengan ukuran yang dapat melewati lubang penarikan. Tipe badan bijih ini mungkin tidak ada, jadi hal terbaik yang dapat dilakukan adalah memperhitungkan persentase fragmen bijih yang dapat melewati lubang penarikan sehingga biaya peledakan sekunder tidak terlalu besar. Biaya peledakan sekunder tertinggi biasanya terjadi pada 30% pertama penarikan bijih. Pada saat ini pemecahan batuan hanya tergantung dari gaya gravitasi pada bidang retakan. Karena kolom bijih
ditarik kebawah, tekanan akan terletak pada masing-masing blok batuan, sehingga terjadi gesekan yang akan membantu memperkecil ukuran fragmen dengan tekan tarik dan geser. Pola retakan badan bijih dapat diamati menggunakan dua metoda yaitu dari inti pemboran (diamond drill core) atau dengan mempelajari retakan yang terdapat pada dinding bukaan pada saat development pada badan bijih. Dengan kedua metoda ini orientasi dari retakan dan interval antar retakan dapat diperkirakan. Cara yang dapat dipergunakan adalah dengan pengamatan langsung dan menghitung jumlah retakan. Peledakan sekunder juga digunakan sebagai indikator empiris, jumlah bahan peledak yang dipergunakan adalah ukuran terbalik terhadap tingkat fragmentasi yang tercapai pada tambang. Salah satu metoda yang digunakan untuk mengetahui apakah badan bijih tersebut dapat membentuk rongga adalah 50 % dari fragmentasi harus pecah pada ukuran 1,5 m atau kurang pada ukuran maksimumnya, sedangkan Rock Quality Designation (RQD) digunakan sebagai sarana untuk memperkirakan proses peronggaan. Pemantauan
Pemantauan stabilitas bukaan merupakan point terpenting dari metode penambangan ini. Aplikasi geotechnical seperti pengukuran convergence, pemantauan Time Domain Reflectometry (TDR), GPR, Seismic wave, dan geolistric sangat berperan penting dalam underground mine. Implementasi sistem ventilasi underground juga merupakan hal yang sangat vital bagi kelangsungan penambangan bawah tanah. Pemantauan terhadap gas-gas berbahaya, ketersediaan udara bersih, bahkan kontrol debu tambang adalah masalah yang harus mendapatkan perhatian. Sistem ventilasi harus dapat menurunkan konsentrasi zat pencemar sampai ambang batas yang aman, serta mengatur suhu dan kelembaban udara tambang sehingga tercapai kondisi lingkungan kerja yang nyaman. Agar keseluruhan proses penambangan berlangsung dengan selamat, maka juga diperlukan regulasi sistem keselamatan kerja dan penerapannya. Peranan departeman keselamatan kerja ( safety), sosialisasi peraturan keselamatan kerja dan penerapan
peraturan secara adil juga akan sangat membantu dalam meminimalkan tingkat kecelakaan kerja. ROOM AND PILLAR MINING
Dalam metode tambang room-and-pillar, endapan batu bara ditambang dengan memotong jaring "ruang" ke dalam lapisan batu bara dan membiarkan "pilar" batu bara untuk menyangga atap tambang. Pada metode penambangan seperti ini dapat dilakukan dengan cara yang disebut Retreat Mining (penambangan mundur), dimana batu bara diambil dari pilar-pilar tersebut pada saat para penambangan kembali ke atas. Atap tambang kemudian dibiarkan ambruk dan tambang tersebut ditinggalkan. Room and pillar is a mining system in which the mined material is extracted across a
horizontal plane while leaving "pillars" of untouched material to support the overburden leaving open areas or "rooms" underground. It is usually used for relatively flat-lying deposits, such as those that follow a particular stratum. The room and pillar system is used in mining coal, iron and copper ores particularly when found as manto or blanket deposits, stone and aggregates, talc, soda ash and potash. The key to the successful room and pillar mining is selecting the optimum pillar size. If the pillars are too small the mine will collapse. If the pillars are too large then significant quantities of valuable material will be left behind reducing the profitability of the mine.The percentage of material mined varies depending on many factors, including the material mined, height of the pillar, and roof conditions; typical values are: stone and aggregates 75%, coal 60%, and potash 50%.
Room and Pillar mines are developed on a grid basis except where geological features such as faults require the regular pattern to be modified. The size of the pillars is determined by calculation. The load bearing capacity of the material above and below the material being mined and the capacity of the mined material itself will determine the pillar size. If one pillar fails and surrounding pillars are unable to support the area previously supported by the failed pillar they may in turn fail. This could lead to the collapse of the whole mine. To prevent this the mine is divided up into areas or panels. Pillars known as barrier pillars separate the panels. The barrier pillars are significantly larger than the "panel" pillars and are sized to allow them to support a significant part of the panel and prevent progressive collapse of the mine in the event failure of the panel pillars.
