Heru sigit purwanto, Herian sudarman & Barlian dwinagara - Analisis beban material filling dalam penentuan tebal sill pillar berdasarkan nilai faktor keamanan Tambang Ciurug Pongkor Jabar

Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 1, No. 2, Juli 2008

ANALISIS BEBAN MATERIAL FILLING DALAM PENENTUAN TEBAL SILL PILLAR BERDASARKAN NILAI FAKTOR KEAMANAN (FK) BLOK 4 SELATAN TAMBANG CIURUG GUNUNG PONGKOR BOGOR, JAWA BARAT Herian Sudarman Hemes*, Heru Sigit Purwanto** dan Barlian Dwinagara*** *PT. Aneka Tambang UBPE Pongkor **Jurusan **Jurusan Teknik Geologi UPN ”Veteran” Yogyakarta *** Jurusan Teknik Pertambangan UPN ”Veteran” Yogyakarta

ABSTRAK Pengaruh kondisi geologi regional Jawa Barat, terhadap kondisi geologi daerah penelitian terutama struktur dan pelapukan akan menyebakan terjadinya ketidakstabilan pada batuan saat operasi penambangan. Dilakukan penelitian ini untuk mengetahui tebal dan kekuatan dari sill pillar akibat aktivitas penambangan disamping juga adanya pengaruh beban material filling di atasnya. Penelitian perilaku runtuhan material pengisi ( filling material ) menggunakan model fisik yang dibentuk mirip dengan kondisi lombung ( stope) sebenarnya di lapangan dengan membuat membuat variasi sudut kemiringan (40°, 45°, 50°, 55°, 60°, 65°, dan 70°), Dari hasi uji fisik ini menunjukkan adanya perbedaan persentase runtuhan runtuhan yang diakibatkan diakibatkan oleh pengaruh pengaruh air pada pada jumlah tertentu pada material pengisi sehingga memimbulkan tekanan hidrostatik baik terhadap sesama butir material maupun dengan dinding batuan ( foot wall dan hanging wall ) semakin kering tekanan hidrostatis semakin kecil. Analisa kestabilan sill pillar menggunakan metode keseimbangan batas dan metode numerik. Analisa kestabilan pillar menggunakan metode analitik 2 (keseimbangan batas} dan metode numerik ( phase ( phase ) dilakukan untuk mengetahui nilai faktor keamanan ( safety factor=FK ) sill pillar . Dari hasil analisa dapat disimpulkan bahwa nilai faktor keamanan (FK) menunjukkan hasil yang relatif sama antara pemakaian metode numerik dan keseimbangan batas. Secara umum berdasarkan kedua metoda tersebut masih adanya peluang sebagai upaya peningkatan mining extraction dengan pillar robbing .

1

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.






1. LATAR BELAKANG Penelitian ini dilakukan pada area kegiatan penambangan bijih emas dan perak yang sedang diusahakan oleh perusahaan pertambangan PT. Aneka Tambang Tbk, melalui salah satu unit usahanya yaitu Unit Bisnis Pertambangan Emas Pongkor, dengan melakukan sistem tambang bawah tanah memakai metode gali gali dan isi ke atas ( overhand cut and fill underground under ground mining). Dasar pertimbangan digunakan sistem sistem ini adalah penyebaran bijih bijih berupa urat urat kuarsa masif dengan dimensi lebar bijih dan kondisi fisik maupun mekanik bervariasi . Disamping itu, pertimbangan non teknis lainnya yang memungkinkan untuk dilakukan dengan metode ini adalah lokasi dari wilayah kegiatan penambangan ini hampir 60% berada pada kawasan Taman Nasional Gunung Halimun-Salak. Akhir penambangan untuk semua jalur bijih akan dibentuk pillar pada setiap level di bagian atasnya. Pillar tersebut masih mempunyai nilai ekonomis (diatas cut of grade) grade ) dengan nilai kadar berkisar 12 gpt Emas dan 120 gpt Perak, sehingga perlu diperhitungkan tebal pillar yang optimum yang akan ditinggalkan pada saat penambangan penambangan stope stope sehingga masih mampu menahan menahan beban filling material diatas. Selanjutnya, setelah selesai penambangan stope akan dilanjutkan dengan penambangan pillar ( pillar ( pillar pillar robbing ) dengan target perolehan (recovery) mencapai 40%. Hal ini perlu diteliti karena menyangkut kestabilan dan ekonomis pillar yang akan ditinggal. Penentuan optimalisasi tebal sill pillar , selalu diperhatikan beberapa faktor yang akan mempengaruhi ketidakstabilan lumbung (stope (stope)) produksi antara lain (Budi Sulistijo, 2002) : a. Kondisi vein b. Kondisi bidang kontak antara vein dengan foot wall atau wall atau hanging wall c. Batuan pada foot wall dan hanging wall d. Kondisi/ kekuatan dari material filling di filling di dalam lubang bukaan 2. GEOLOGI Menurut Milési, et al., al., (1999) stratigrafi daerah Pongkor secara umum disusun oleh tiga satuan batuan volkanik yang berumur Miosen-Pliosen (gambar 1). Paling bawah Satuan batuan volkanik andesitik-dasitik (lihat gambar 2, peta geologi) dengan penyebaran cukup terbatas, menempati bagian tengah. Satuau batuan ini ditutupi oleh Satuan batuan volkanik andesitik yang berafinitas calcalkaline yang diendapkan di bawah lingkungan laut, yang bergradasi secara lateral menjadi endapan epiklastik. Terdapat sisipan endapan epiklastik berbutir halus sampai kasar, seperti batupasir yang bergradasi kearah atas dan batulanau hitam di antara andesit dan tubuh breksi. Bagian tengah tersusun oleh Satuan batuan volkanik eksplosif dasitik darat yang tersusun oleh tuf lapili. Batuan ini ditumpangi oleh Satuan batuan breksi volkanik






Gambar 1. Korelasi Korelasi stratigrafi daerah Pongkor dengan daerah Banten Selatan (Basuki,et al , 1998)

0 1 ” 0 6 ° 3 3 ’ 6 5 , 7

0 1 ” 0 6 ° 3 4 ’ 6 5 , 7

B

PETA GEOLOGI DAN POLA PENYEEBARAN URAT KUARSA DAERAH GUNUNG PONGKOR BOGOR JAWA BARAT INDONESIA (Modif Milesi,JP,1999)

06°39 49,00 ’

”

Oleh :

06°40 49,00 ’

Herian Sudarman Hemes

”

No Mhs. 211060044

A

A

Lokasi Penelitia n

PENAMPANG GEOLOGI

B






Berdasarkan analisis struktur regional daerah gunung Pongkor dan sekitarnya kecenderungan merupakan peralihan pola tektonik Sumatera dan pola tektonik Jawa (Pulunggono dan Soejono, 1989, lihat Heru Sigit Purwanto, dkk, 2007) yang menyebabkan kondisi geologi yang terjadi pada daerah penelitian, khususnya pengaruh struktur maupun kondisi batuan akibat proses pelapukan yang terjadi sebelumnya atau pada saat bersamaan proses maupun terjadi setelah proses proses mineralisasi mineralisasi yang akan mempengaruhi kestabilan bijih bijih dalam operasional penambangan. 3. LANDASAN TEORI 3.1. Sifat masa batuan Secara umum diketahui bahwa ada ada 3 sifat utama yang dimiliki oleh masa batuan di alam, yang terjadi pada saat proses pembentukan masa batuan ataupun segera setelah pembentukan masa batuan yaitu : a.

Heterogen, Heterogen, terbentuk karena jenis mineral penyusun bervariasi, ukuran butir dan bentuk butir, juga tidak sama serta ukuran, bentuk dan penyebaran pori dalam batuan tidak sama.

b.

Discontinue, Discontinue, yaitu masa batuan yang terbentuk di alam tidak menerus yang disebabkan oleh adanya bidang-bidang diskontinu seperti : sesar, kekar, bidang-bidang lemah sehingga kekerapan, perluasan dan orientasi dari bidang-bidang lemah tidak merata.

c. Anisotope, Anisotope, merupakan sifat dari masa batuan dalam menghantar gaya atau aliran fluida tidak merata ke segala segala arah yang dipengaruhi oleh sifat heterogen dan diskontinue. 3.2. Analisis Tegangan Metode untuk menganalisis suatu tegangan pada suatu lubang bukaan dapat dibedakan menjadi menjadi tiga kategori kategori (Wiwin, JN, 2007) yaitu yaitu : a.

Metoda Analitik ( Analitical Analitical Method ) adalah metode rancangan berdasarkan analisis tegangan-tegangan dan deformasi yang terjadi di sekitar lubang bukaan. Metode analitik dikembangkan berdasarkan model-model matematika dengan berbagai idealisasi, sehingga hasilnya merupakan perkiraan yang tingkat ketepatannya tergantung pada kondisi perhitungan yang makin kompleks (mendekati sebenarnya), maka model matematis yang digunakan juga harus semakin rumit sehingga cara analitis tidak dapat lagi memberikan penyelesaian eksaknya. Untuk mengatasi hal itu maka digunakan metode numerik. Metode numerik pada dasarnya adalah metode analitik yang dalam penerapannya tidak meninjau model secara keseluruhan sebagai suatu model eksak, tetapi sebagai kumpulan model – model yang tersusun sebagai satu kesatuan. Oleh karena itu, metode numerik dapat digunakan untuk












Perhitungan numerik dengan menggunakan : a. Metode elemen hingga ( finite element method ) b. Metode beda hingga ( finite difference method ) c. Metode elemen batas ( boundary element method ) Simulasi analogi (analog ( analog simulation), simulation), misalnya : a. Analogi listrik b. Fotoelastik Model fisik ( physical physical modeling ), ), misalnya maket dengan skala tertentu.

b.

Metode Empirik (Empirical method ) Metode empirik adalah metode rancangan berdasarkan analisis statistik yaitu melalui pendekatan empirik dari banyak pekerjaan serupa sebelumnya. Pendekatan empirik yang paling baik adalah klasifikasi massa batuan, seperti klasifikasi Terzaghi, klasifikasi geomekanik dari Bieniawski, dan QSystem dari Norwegian Geotecnical Institute.

c.

Metode Pengamatan ( Observational Method ) Metoda pengamatan adalah metode rancangan berdasarkan analisis data pemantauan perpindahan massa batuan pada saat penggalian, dan analisis interaksi batuan – penyangga. Metoda pengamatan yang dikenal saat ini adalah New Austrian Tunneling Method (NATM) dan ConvergenceConfinement Method . Metoda pengamatan juga dapat digunakan sebagai cara untuk memeriksa balik terhadap hasil m etoda rancangan lain.

4. PENGAMBILAN DATA Kegiatan yang dilakukan dalam penyelesaian masalah meliputi pengambilan data lapangan, yaitu pemetaan dan pengukuran langsung maupun dengan bantuan peralatan seperti bor inti yang merupakan data primer serta data sekunder dari penelitian terdahulu serta uji laboratorium, analisis dan permodelan. 4.1. Kegiatan lapangan Dalam tahapan kegiatan lapangan, pekerjaan yang dilakukan dalam usaha untuk memecahkan dan menyelesaikan masalah penelitian ini meliputi antara lain : a.

Pengumpulan dan pengambilan data lapangan. Pengamatan langsung kondisi atau parameter geoteknik yang dilakukan pada lokasi daerah penelitian meliputi pemetaan struktur, parameter lobang bukaan, data data geoteknik, diskripsi batuan, pembuatan pembuatan peta dan dan sketsa.

b.

Pengambilan conto batuan. Conto batuan diambil untuk digunakan dalam uji laboratorium, yang meliputi contoh batuan setangan atau conto inti bor serta conto material filling yang






4.2. Kegiatan Laboratorium Pekerjaan laboratorium laboratorium dilakukan setelah mendapat mendapat beberapa beberapa conto langsung dari lapangan untuk dilakukan uji guna mendapat nilai yang pasti. Uji laboratorium meliputi sifat fisik dan mekanik dari conto batuan serta uji runtuhan material filling. a.

Uji sifat fisik Dalam uji sifat fisik dari conto conto batuan maupun material filling meliputi antara antara lain ; berat jenis, bobot isi, kadar air, porositas dan derajat kejenuhan air.

b.

Uji sifat mekanik. Dalam uji sifat mekanik dari conto batuan maupun material filling meliputi antara lain : kuat tekan., kuat tarik, kuat geser, poit load, triaksial dan lainlain.

c.

Model fisik runtuhan material filling. Pengujian ini dilakukan dengan cara membuat model mini dari lokasi sebenarnya di alam dengan membuat kotak dari kayu, kemudian diisi dengan material filling yang terdiri dari slury dan selanjutnya setelah beberapa waktu terjadi pengeringan lalu dibuka bagian tutup bawahnya kemudian diamati model runtuhan yang yang terjadi dari material tersebut. tersebut.

5. PEMBAHASAN Analisis dan pengolahan data untuk mendapatkan nilai ketebalan paling ekonomis dan aman dari sill pillar yang ditinggalkan, dilakukan dengan memadukan beberapa propertis dari masa batuan dengan beberapa analisis antara lain : dari hasil permodelan fisik dan numerik. Perhitungan tingkat kesetabilan sill pillar dapat pillar dapat dilihat dari nilai Faktor Keamanan (FK) yang diperoleh baik dengan metode Numerik maupun kesetimbangan batas, sehingga dengan mengacu pada nilai teoritis FK untuk underground mining sebesar 1,3-2 (Hoek, E, et al, 1995), dengan asumsi bahwa dari analisis analisis fisik beban material diatas merupakan beban mati (total). 5.1 Analisis ketebalan sill pillar berdasarkan Metode Kesetimbangan Batas Analisis dilakukan dengan mengacu pada kesetimbangan gaya-gaya vertikal. Perilaku keruntuhan diperkirakan terjadi akibat keruntuhan geser, dimana bidang runtuhnya terletak pada bidang batas ( interface) interface) antara bijih ( ore) dan batuan samping breksi tufaan (foot wall) yang dapat diilustrasikan seperti gambar 3. Tabel 1,2 dan tabel 3 merupakan parameter dan propertis yang digunakan dalam analisis.








Tabel 1. Data dimensi Blok penambangan penambangan yaitu Blok 4 Selatan L.500 dan Blok 3 Selatan L.600 tambang Ciurug

Tabel 2 . Sifat Fisik dan Sifat Mekanik modifikasi dengan Roclab versi 1.0

Hasil perhitungan dari faktor keamanan (FK) dengan menggunakan metode kesetimbangan batas batas adalah sebagai sebagai berikut (tabel 3 dan gambar gambar 3) : Tabel 3 Hasil analisa Stabilitas Pillar Metode Pillar Metode Kesetimbangan Batas pada lokasi Blok 4 Selatan tambang Ciurug L.500 Elevasi Roof

Tebal Pillar

Slice

FK (mdpl)

(m)






20 ) m15 ( r a l l i 10 P l a b 5 e T

0 0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

FK

y = 11,244x - 1,5139 R2 = 0,9748

FK

Linear (FK)

Gambar 3. Grafik kenampakan kenampakan hubungan hubungan tebal pillar dengan pillar dengan faktor keamanan 5.2 Analisis ketebalan sill sill pillar berdasarkan permodelan numeris Perhitungan numerik untuk menganalisis kestabilan sill pillar dilakukan dengan 2 menggunakan program software phase dari Rocscience. Rocscience. Pendekatan yang digunakan pada pemodelan numerik ini sama dengan perhitungan kesetimbangan batas, yaitu mensimulasikan lebar stope dan ketebalan sill pilar serta tebal material filling (gambar 4). Parameter dan propertis menggunakan tabel 1 dan 2 diatas.






Tabel 4. Rekapitulasi Analisa Stabilitas Pillar Menggunakan Program Phase Tebal Pillar

Slice

Elevasi

1

590

18

1,563

2

593

15

1,433

3

596

12

1,345

4

599

9

1,198

5

602

6

0,936

6

605

3

0,520

2

Faktor Keamanan (FK)

(m)

1,800

) K 1,600 F ( n 1,400 a t a 1,200 m1,000 a l e 0,800 s e K 0,600 r 0,400 o t k 0,200 a F

y = 0,0653x + 0,4804 R2 = 0,9165

0,000 0

5

10

15

20

Tebal Sill Pilla r (m) (m)

Gambar 5 . Grafik Nilai FK terhadap tebal sill pillar Analisis perpindahan hasil model numerik ini yang menegaskan bahwa terjadi runtuhan filling material secara menyeluruh sehingga menjadi beban total atau mati sebagaimana hasil dari model fisik. Pola keruntuhan yang diperlihatkan oleh kontor distribusi dari nilai FK pada stiap stage menunjukan bahwa semakin tipis sill pillar maka tegangan yang diterima oleh badan pillar semakin tinggi, sehingga dengan demikian akan semakin kecil nilai faktor f aktor keamanan (FK).






proses penirisan sehingga mengakibatkan tekanan hidrostatis antara butir material pengisi menjadi berkurang lalu terjadi penyusutan, selain itu kohesi antara butir butir material pengisi semakin lemah sejalan dengan menurunnya kandungan air. 3.

Runtuhan yang terjadi dari model fisik dengan pola bergerak meluncur dari atas kebawah secara gradual dan pelan-pelan terlebih dahulu dibagian bawah sesuai dengan periode waktu pengeringan, dengan arah dari titik puncak yang terletak dekat Hanging Wall menuju Wall menuju titik rendah pada Foot Wall cenderung tegak lurus terhadap kemiringan vein yang yang selanjutnya bergerak sesuai dengan arah resultannya.

4.

Pada permodelan fisik, menunjukan pada penirisan 3 hari untuk sudut kemiringan 40°-55° mengalami keruntuhan antara 66%-94%, selanjutnya untuk sudut kemiringan antara 60°-70° terjadi runtuhan mencapai 100%., sedangkan untuk penirisan lebih dari 3 hari menunjukan terjadi keruntuhan 100%. Sehingga dapat dipastikan bahwa beban filling tersebut merupakan beban mati.

5.

Disamping karena adanya beban mati dari material filling dibagian atas, ketebalan sill pillar juga dipengaruhi oleh adanya material yang terbentuk pada interface antara batuan dinding dengan sill pillar.

6.

Dalam penentuan penentuan besarnya besarnya ketebalan dari sill pillar yang masih dapat dipertahankan dilakukan dengan cara menghitung nilai dari FK pillar pada setiap elevasi baik dengan analisis kesetimbangan batas maupun dengan 2 software phase .

7.

Dari hasil analisa dengan menggunakan metode keseimbangan batas menunjukkan bahwa nilai faktor keamanan pillar aktual pillar aktual saat ini pada elevasi 590 adalah dengan nilai FK = 1,64 sehingga sudah mendekati dengan batasan nilai FK = 1,5 yang merupakan batas minimum FK yang digunakan dalam perhitungan akan mengikibatkan blok IV Selatan tidak akan dilakukan penambangan pada slice berikutnya, begitu pula dari hasil analisa dengan 2 menggunakan metode numerik dengan software phase menunjukkan bahwa nilai faktor keamanan pillar pillar aktual pada elevasi 590 adalah dengan nilai FK = 1,563. Sehingga Sehingga dari hasil analisa dua metode tersebut peluang untuk dilakukan penambangan stope pada slice berikutnya sudah tidak mungkin,






Basuki A. Sumanagara, Sumanagara, D.A., Sinambela, D., 1993., The Gunung Gunung Pongkor Pongkor goldsilver deposit, West Java, Indonesia , Journal of geochemical exploration, Elsevier, Amsterdam, Vol.50, pp 371- 391. Budi Sulistijo, 2002., Geoteknik Stabilitas Tambang bawah Tanah Ciurug level 500, 600 dan 700, Lembaga Pengabdian Pada Masyarakat ITB, ITB, Bandung , Laporan (tidak dipublikasikan). Budi Sulistianto dan Barlian Dwinagara,2007., Penentuan Tebal Sill Pillar Pada Vein Untuk Metode Penambangan Cut and Fill di Tambang Emas Pongkor, Tripartit Part 2, Bandung, Bandung, (tidak dipublikasikan). dipublikasikan). Hoek,E, Kaiser, PK, Bawden, WF, 1995., Support of Underground Excavation in Hard Rock , A.A , A.A Balkema Publishers, Rotterdam. Heru Sigit Purwanto, Herry Riswandi, Dedi Kurniawan, 2007., Genesa Urat Kuarsa Yang Mengandung Mineral Emas Berdasarkan Kontrol Struktur Di Daerah Pongkor, Ciurug, Cimalang, Malasari dan Sekitarnya, Kabupaten Bogor, Jawa Barat, Lembaga Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Yogyakarta (tidak dipublikasikan). Millesi,JP, Marcoux, E., Sitorus, T., Simandjuntak, M., Leroy, J., Bailly, L,1999., Pongkor (west Java, Indonesia): a Pliocene supergene- enriched epithermal Au-Ag-(Mn) deposit. Mineral. Deposita 34: 131-149. Warmada,IW, 2005., Genesa Mineralisasi Mineralisasi Emas-Perak Epitermal Pongkor, Jawa Jawa Barat, Barat, Laboratorium Bahan Galian Jurusan Teknik Geologi, FT UGM (tidak dipublikasikan) Wiwin, J.N, 2007., Analisis Perilaku Runtuhan Material Pengisi Berdasarkan Uji Model Fisik, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN Yogyakarta, skripsi (tidak dipublikasikan).

Heru sigit purwanto, Herian sudarman & Barlian dwinagara - Analisis beban material filling dalam penentuan tebal sill pillar berdasarkan nilai faktor keamanan Tambang Ciurug Pongkor Jabar

Recommend Documents