METODE PENAMBANGAN DAN PEMILIHANNYA
A.
PEMBAGIAN METODE PENAMBANGA NGAN
Secara garis besar metode penambangan dikelompokkan menjadi 3, yaitu : 1. Tambang terbuka (surface (surface mining) mining):: adal adalah ah meto metode de pena penamb mbang angan an yang yang segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan di atas atau relatif dekat dengan permukaan bumi, dan tempat kerjanya berhubungan langsung dengan udara luar. 2. Tambang mbang dalamta dalamtamba mbang ng ba!ah ba!ah tanah (underground mining): mining): adalah metode penam penamban banga gan n yang yang sega segala la kegi kegiat atan an atau atau akti aktivi vita tas s pena penamb mban anga ganny nnya a dilakukan di ba!ah permukaan bumi, dan tempat kerjanya tidak langsung berhubungan dengan udara luar. 3. Tamban mbang g ba!a ba!ah h air air (underwater mining): mining): adalah metode penambangan yang kegiatan kegiatan penggalianny penggaliannya a dilakukan dilakukan di ba!ah permukaan air atau endapan mineral berharganya terletak diba!ah permukaan air. Tambahan: ". Tambang ditempat (Insitu Mining or Novel Mining). #emili #emilihan han metode metode penamb penambang angan an dilaku dilakukan kan berdas berdasark arkan an pada metode metode yang yang akan akan memb member erik ikan an keun keuntu tunga ngan n yang yang pali paling ng besa besarr dan pero peroleh lehan an tamb tamban ang g (mining (mining recovery) recovery) yang paling baik dan bukan berdasarkan letak dangkal atau dalamnya suatu endapan. $artman %1&'() membagi ke*" metode penambangan tersebut menjadi metode* metode penambangan yang lebih spesifik seperti pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Klasifikasi Metode Penaban!an "Ha#tan$ 1%&'( )I)TEM
KELA)
METODE
BAHAN GALIAN
Conventional
+ekanis
Open pit mining*
+etal, non*metal
Quarrying*
on*metal
Opencast mining*
-atubara, non*metal
Auger mining
-atubara, metal, non*metal
ydraulic!ing*
+etal, non*metal
"regding *
+etal, non*metal
#oom $ %illar mining*
-atubara, non*metal
&tope $ %illar mining*
+etal, non*metal
S!a*sangga (&elf'
nderground gloryole
+etal, non*metal
supported)
opering
+etal, non*metal
&rin!age stoping
+etal, non*metal
&u+level stoping *
+etal, non*metal
,ut $ -ill stoping *
+etal
&tull stoping
+etal
&quare set stoping
+etal
ongwall mining *
-atubara, non metal
&u+level caving
+etal
/loc! caving *
+etal
#enggalian cepat
-atuan keras
utomasi, /obotik
Semua
0asifikasi ba!ah tanah
-atubara, batuan lunak
/etorting ba!ah tanah
$idrokarbon
Tambang samudera
+etal
Tambang nuklir
on*batubara
Tambang luar bumi
+etal, non*metal
Taban! Te#b*ka Aquaeous
Taban! Ba+a, Tana, -erpenyangga buatan (&upported)
mbrukan (,aving)
Inconvetional
No-el
( / Metode 0enaban!an an! la2i dite#a0kan
B.
PEMILIHAN METODE PENAMBANGAN
alam kegiatan penambangan, hal yang paling utama adalah memilih suatu metode penambangan yang paling sesuai dengan karakteristik unik %alam, geologi, lingkungan dan sebagainya) dari endapan mineral yang ditambang di
dalam batas keamanan, teknologi dan ekonomi, untuk mencapai ongkos yang paling minimum dan keuntungan yang paling maksimum. aktor*faktor yang mempengaruhi pemilihan tersebut adalah : 1. arakteristik spasial dari endapan aktor*faktor ini merupakan faktor penting yang dominan karena umumnya sangat menentukan pemilihan metode penambangan antara tambang terbuka dengan tambang ba!ah tanah, penentuan tingkat produksi, metode penanganan material, dan bentuk tambang dalam badan bijih. aktor*faktor tersebut meliputi : a. 4kuran %dimensi, terutama tinggi dan tebal) b.
-entuk (ta+ular0 lenticular0 massive0 irregular)
c. 5rientasi %dipinklinasi) d.
edalaman %rata*rata dan nilai ekstrim yang akan berimbas pada stripping ratio)
2. ondisi geologi dan hidrogeologi arakteristik geologi, baik dari badan bijih maupun batuan samping, akan mempengaruhi
pemilihan
metode
penambangan,
terutama
dalam
pemilihan antara metode selektif dan nonselektif serta pemilihan system penyanggaan pada
system penambangan
ba!ah tanah. $idrologi
berdampak pada kebutuhan akan penyaliran dan pemompaan, sedangkan aspek mineralogy akan menentukan syarat*syarat pengolahan.
a. +ineralogi dan petrologi %Sulfida vs 5ksida), b. omposisi kimia c. Struktur endapan %lipatan, sesar, ketidakmenerusan, intrusi) d. -idang lemah, %kekar, rekahan, bidang perlapisan) e. eseragaman, alterasi, erosi %6ona dan daerah pembatas) f. ir tanah dan hidrologi %kemunculan, debit aliran dan muka air) 3. Sifat*sifat geoteknik %mekanika tanah dan mekanika batuan) untuk bijih dan batuan sekelilingnya. $al*hal ini akan mempengaruhi pemilihan peralatan
pada sistem penambangan terbuka dan pemilihan kelas dan metode dalam sistem penambangan ba!ah tanah %s!asangga, berpenyangga atau ambrukan). Sifat*sifat geoteknik yang perlu diperhatikan antara lain: a.
Sifat*sifat fisik yang lain %bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas)
b. Sifat elastik %kekuatan, modulus elastisitas, nisbah #oisson, dan lain*lain) c.
#erilaku elastik atau visko elastik (flow0 creep)
d. eadaan tegangan %tegangan a!al, induksi) e. onsolidasi, kompaksi dan kompeten %kemampuan bukaan pada kondisi tanpa penyangga) ". #ertimbangan ekonomi #ertimbangan ekonomi akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas, masa pengembalian dan keuntungan. aktor ini meliputi: a. 7adangan %tonase dan kadar), b. #roduksi, c. 4mur tambang, d. #roduktivitas, dan e. #erbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang cocok 8. aktor teknologi ondisi yang paling sesuai antara kondisi alamiah endapan dan metode penambangan adalah yang paling diinginkan. Sedangkan metode yang tidak sesuai mungkin tidak banyak pengaruhnya pada saat penambangan, tetapi
kemungkinan
akan
berpengaruh
pada
kegiatan
pendukung
tambangterusannya %pengolahan, peleburan, dll). 9ang termasuk dalam faktor teknologi adalah : a.
#erolehan tambang, dilusi %jumlah waste yang ikut terambil)
b. efleksibilitasan metode dengan perubahan kondisi c.
Selektifitas metode untuk memisahkan bijih dan waste
d. onsentrasi atau dispersi pekerjaan e. +odal, pekerja dan intensitas mekanisasi . aktor lingkungan aktor lingkungan yang dimaksud tidak hanya berupa lingkungan fisik saja, tetapi juga meliputi lingkungan sosial*politik*ekonomi. 9ang termasuk dalam faktor lingkungan adalah : a. ontrol ba!ah permukaan untuk mera!at kondisi bukaan b. #enurunan permukaan tanah (su+sidence), atau efek ambrukan pada
permukaan tanah c. ontrol
atmosfir %ventilasi,
kontrol
kualitas,
kontrol panas
dan
kelembaban) d. ekuatan kerja %pelatihan, recruitment , kesehatan dan keselamatan,
kehidupan, kondisi permukiman)
#rosedur pemilihan metode penambangan secara ringkas ditunjukkan oleh 0ambar 3.1. +etode dan prinsip penambangan yang telah dijelaskan sebelumnya melibatkan masalah*masalah geomekanika dan operasional. #engelola industri harus bisa memilih metode panambangan yang paling tepat untuk cebakan bijih tertentu. Selain karakteristik badan bijih yang mempengaruhi pemilihan metode panambangan, karakteristik operasional khusus untuk setiap metode penambangan secara langsung juga ikut mempengaruhi pemilihan metode penambangan. arekteristik operasional tersebut meliputi: 9
Skala penambangan
9
;aju produksi
9
Selektivitas
9
#ersyaratan pekerja
9
elu!esan ekstraksi
ST4< 5S=#T4; #enilaian karakteristik fisik dan kuantitas overburden dari beberapa metode, tataletak dan sistem penambangan
ST4< /=9S kuantifikasi dan pembandingan konsep* konsep yang dihasilkan terdahulu sehingga dihasilkan rancangan dan biaya yang pasti
ST4< /70 /<7< Spesifikasi dan gambar konstruksi dari metode yang dipilih
;#5/ /=9S <; eputusan investasi, pengadaan peralatan dan jad!al pelaksanaan
Gaba# 3.1. #rosedur pemilihan metode penambangan.
eputusan
terakhir
dalam
pemilihan
metode
penambangan
akan
merefleksikan sifat*sifat mekanik dari badan bijih dan lingkungannya serta hal* hal teknik praktis lain. Sebagai contohnya, non'selective metod seperti +loc! caving tidak akan diterapkan pada cebakan bijih dimana selective recovery diperlukan, !alaupun cebakan tersebut sangat sesuai untuk ditambang dengan metode +loc! caving . Terkadang muncul permasalahan bah!a pemilihan metode penambangan dapat menimbulkan beberapa kesulitan teknis. esulitan yang timbul adalah bagaimana menggabungkan beberapa faktor yang berpengaruh agar bisa memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan bijih. -erdasarkan perkembangan filosofi dan sejarah ilmu pertambangan, metode
penambangan
dikembangkan
untuk
dapat
mengakomodasi
dan
mengeksploitasi beberapa kondisi penambangan. #rosedur yang dapat dikembangkan dalam pemilihan metode penambangan adalah dengan melakukan optimasi secara komputasi. #emilihan metode panambangan sulit diterapkan bila berhadapan dengan badan bijih besar yang harus ditambang dengan dua metode panambangan yang berbeda, misalnya +loc! caving dan open stoping . /loc! caving akan menjadi metode yang lebih disukai karena jumlah tenaga kerja yang sedikit, biaya per tonne yang rendah dan keuntungan*keuntungan teknis lainnya. #rasyarat utama yang harus dipenuhi adalah bah!a ambrukan dapat diinisiasi pada badan bijih dan merambat dengan kecepatan konstan melalui badan bijih sebagai +ro!en ore. apan ambrukan dapat diterapkan pada suatu badan bijih> ?a!abannya bukanlah hal yang sederhana. Solusi praktis untuk menja!ab pertanyaan ini %mengerti tentang mekanisme ambrukan) dapat ditemukan pada klasifikasi geomekanika yang dimodifikasi berdasarkan kondisi massa batuan di daerah penambangan. Tujuan utama pemilihan suatu metode untuk menambang suatu endapan mineral adalah dalam rangka merancang suatu sistem eksploitasi yang paling sesuai dengan kondisi sebenarnya. alam hal ini pengalaman berperan utama dalam pengambilan keputusan yang memerlukan banyak pertimbangan berdasarkan evaluasi rekayasa. =valuasi tersebut dilakukan dalam tiga tahap seperti pada 0ambar 3.1, yaitu studi konseptual, studi rekayasa, dan studi rancangan rinci. $asilnya ialah sebuah laporan rekayasa final.
7ontoh
pedoman
untuk
penentuan
metode
penambangan
terbuka
berdasarkan kekuatan bijih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut $artman %1&'() dapat dilihat pada Tabel 3.2. #esume dari tabel tersebut adalah: 1. Tambang terbuka umumnya lebih serba guna, terutama berkaitan dengan kekuatan bijih dan batuan samping, dip endapan, dan kadar bijih, tetapi sangat bergantung dengan bentuk dan ukuran endapan, keseragaman
kadar dan kedalaman %keduanya mutlak dan bergantung pada nisbah kupasstripping ratio) 2. #enerapan ideal pada endapan yang besar, perlapisan datar %atau massif) dengan sebaran secara mendatar luas dan tebal dan keterdapatannya dekat permukaan. 3. urang cocok untuk endapan yang kecil, tipis, kadar tidak merata, kemiringan besar dan posisinya dalam. ". #enambangan dengan ekstraksi mekanis lebih konvensional, banyak diterapkan, mudah dalam pelaksanaannya dan fleksibel dalam perubahan metode penambangan. 5.
#enambangan dengan ekstraksi aqueous lebih murah dan cocok untuk diterapkan pada endapan kecil dengan kadar yang bervariasi, tetapi sangat terbatas penerapannya pada endapan yang rentan terhadap terhadap air dan jika pemenuhan kebutuhan air memerlukan biaya yang mahal.
Sedangkan contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan ba!ah tanah berdasarkan kekuatan bijih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut $artman %1&'() dapat dilihat pada Tabel 3.3.
TA-2121 SISTEM PENAMBANGAN
Tabel 3. Peili,an Metode Penaban!an Te#b*ka Be#dasa#kan Kek*atan Bi4i, dan Bat*an se#ta Geoet#i 5adan!an
Tabel 3.3 Peili,an Metode Penaban!an Ba+a, Tana, Be#dasa#kan Kek*atan Bi4i, dan Bat*an )e#ta Geoet#i 5adan!an Kek*atan bi4i, dan bat*an
Klasifikasi siste 0enaban!an
-ijih : kuat sampai moderat S!a @ Sangga &elf 1 &upported -atuan : kompeten %tidak runtuh meski tidak disangga)
Geoet#i 6adan!an
Metode Penaban!an
Tabular, datar, tipis, ukuran besar
#oom $ %illar
Tabular, datar, tebal,ukuran besar
&tope $ %illar
Tabular, miring, tipis,ukuran sembarang
&rin!age &toping
Tabular, miring, &u+'level &toping tebalukuran besar
Tabel 3.3 Peili,an Metode Penaban!an Ba+a, Tana, Be#dasa#kan Kek*atan Bi4i, dan Bat*an )e#ta Geoet#i 5adan!an Kek*atan bi4i, dan bat*an
Klasifikasi siste 0enaban!an
-ijih : kuat sampai moderat S!a @ Sangga &elf 1 &upported -atuan : kompeten %tidak runtuh meski tidak disangga)
Geoet#i 6adan!an
Metode Penaban!an
Tabular, datar, tipis, ukuran besar
#oom $ %illar
Tabular, datar, tebal,ukuran besar
&tope $ %illar
Tabular, miring, tipis,ukuran sembarang
&rin!age &toping
Tabular, miring, &u+'level &toping tebalukuran besar -ijih: +oderat sampai lemah
-entuk tak teratur, ,ut $ -ill &toping miring, tipis, ukuran sembarang #enyangga buatan
Tabular, miring, tipis, ukuran kecil
&tull &toping
-atuan: Incompeten %runtuh jika tidak disangga)
-entuk, kemiringan ukuran sembarang, tebal
&quare &et &toping
-ijih : +oderat sampai lemah
Tabular, datar, tipis, ukuran besar
.ongwall
Tabular atau masif, miring,
&u+'level caving
+asif, miring, tebal, ukuran besar
/loc! ,aving
Artifically supported
.mbrukan (,aving) -atuan : cava+le %dapat ambruk)
Tidak terlepas dari pedoman di atas, terdapat pedoman umum dalam menentukan apakah akan menggunakan tambang ba!ah tanah atau tambang terbuka. +etode tambang ba!ah tanah diterapkan jika kedalaman endapan, dan atau nisbah pengupasan (stripping ratio) over+urden terhadap bijih %atau batubara atau mineral berharga lainnnya) menjadi sangat besar untuk ditambang dengan metode tambang terbuka.
+etode penambangan
yang
biasa
diterapkan didasarkan pada cara
penyanggaan %lihat 0ambar 3.2). #ada gambar ini ditunjukkan bagaimana perubahan pada perpindahan dan strain energy di daerah near field .
4nderground mining methods
rtificially supported
atural supported
/oom A pillar
Sublevel A longhole open stoping
Shrink stoping
7ut A fill stoping
4nsupported
;ong!all mining
Sublevel caving
-lock caving
Bertical crater retreat stoping %B7/)
+agnitudes of displacement in country rock Strain energy storage in near*field rock
/ock response to mining
Gaba# 3.. #enggolongan metode penambangan ba!ah tanah dan perubahan kondisi massa batuan akibat penambangan.
;aubscher %1&(() melakukan penelitian tentang hubungan antara sifat geomekanik
batuan
dengan
kemudahan
caving atau
stoping .
#ola
pengklasifikasian yang disusun oleh ;aubscher menampilkan hasil korelasi antara kinerja metode penambangan dengan kondisi massa batuan di dalam serta di sekitar badan bijih asbestos dan emas di Cimbab!e. #ola ;aubscher merupakan pengembangan asli dari teknik klasifikasi geomekanik lainnya. #enerapan pola ;aubscher dalam pemilihan metode panambangan dan aspek*aspek lain dalam perencanaan dan perancangan tambang telah dijabarkan oleh ;aubscher %1&'1) seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.".
lasifikasi ;aubscher memberikan perkiraan kuantitatif atau indeks sifat massa batuan %angka dalam interval D*1DD) yang digunakan untuk menentukan urutan kelas %1*8). Setiap kelas berada pada interval indeks 2D. elas 1 massa batuan diartikan kondisi insitu material dengan kekuatan tinggi, frekuensi kekar yang kecil, kuat gesar kekar yang tinggi, dan tekanan air yang rendah. -erdasarkan uraian ringkas tentang mekanisme ambrukan yang diberikan pada bagian a!al, jelas bah!a massa batuan dengan urutan kelas yang tinggi tersusun oleh kekar yang banyak dan bersifat getas, akan sangat sesuai bila dilakukan ambrukan.
#enyelidikan ;aubscher dapat menerangkan hubungan langsung antara nomer kelas dengan faktor kinerja, misalnya kecenderungan massa batuan untuk menahan ambrukan %seperti cava+ility ), ukuran butiran bijih, keperluan secondary +lasting pada drawpoint %yang mempunyai hubungan terbalik dengan
fragmentasi
alami)
dan
kebutuhan
dimensi
undercut
untuk
menginisiasi ambrukan. #arameter terakhir dijelaskan sebagai jari*jari hidraulik ekivalen, misalnya perbandingan luas undercut terhadap keliling undercut untuk menghitung geometri penggalian.
diperoleh
berdasarkan
pengalaman,
sehingga
masih
diperbolehkan
keputusan*keputusan lain dalam aplikasinya.
Tabel 3.7 8n4*k Ke#4a Ab#*kan 8nt*k Be#ba!ai Kelas Geoekanik da#i Massa Bat*an "La*bs6,e#$ 1%&1( 3elas geomekanik
1
2
3
"
8
,ava+ility
Tidak terjadi
buruk
Sedang
-aik
Sangat baik
4kuran fragmen
*
besar
Sedang
ecil
Sangat kecil
*
tinggi
+edium
ecil
sangat kecil
*
3D
3D * 2D
2D @ '
'
&econdary +lasting imensi undercut %m)E
E ?ari*jari hidraulik ekivalen
