Metode Penambangan

TA-2121 SISTEM PENAMBANGAN

BAB III METODE PENAMBANGAN DAN PEMILIHANNYA

3.1. PEMBAGIAN METODE PENAMBANGAN Secara garis besar metode penambangan dikelompokkan menjadi 3, yaitu : 1. Tambang terbuka (surface mining): mining): adalah metode penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan di atas atau relati dekat dengan permukaan bumi, dan tempat kerjanya berhubungan langsung dengan udara luar. !. Tambang dalam"tambang metode

ba#ah tanah

penambangan

penambangannya

dilakukan

yang di

(underground mining): mining) : adalah

segala ba#ah

kegiatan

permukaan

atau bumi,

aktivitas

dan

tempat

kerjanya tidak langsung berhubungan dengan udara luar. 3. Tambang ba#ah air (underwater mining): mining) : adalah metode penambangan yang kegiatan penggaliannya dilakukan di ba#ah permukaan air

atau

endapan mineral berharganya terletak diba#ah permukaan air. Tambahan:

$. Tambang ditempat (Insitu Mining or Novel Mining). %emilihan metode penambangan dilakukan berdasarkan pada metode yang akan memberikan keuntungan yang paling besar dan perolehan

tambang

(mining 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 spesiik seperti pada Tabel 3.1.

METODE PENAMBANGAN DAN PEMILIHANNYA

III-1


Tabel 3.1 Klasifikasi Metode Penaban!an "Ha#tan$ 1%&'( )I)TEM

KELA)

METODE

BAHAN GALIAN

Conventional ekanis

Taban! Te#b*ka Aquaeous

S#a-sangga (#elf$ supported)

Taban! Ba+a, Tana, erpenyangga buatan (#upported)

/mbrukan (,aving)

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

nderground gloryole

etal, non-metal

opering

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, 0obotik

Semua

asiikasi ba#ah tanah

atubara, batuan lunak

0etorting ba#ah tanah

&idrokarbon

Tambang samudera

etal

Tambang nuklir

on-batubara

Tambang luar bumi

etal, non-metal

Inconvetional

No-el

( / Metode dite#a0kan

0enaban!an

an!

la2i

3.. PEMILIHAN METODE PENAMBANGAN 2alam 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 METODE PENAMBANGAN DAN PEMILIHANNYA

III-!


dalam batas keamanan, teknologi dan ekonomi, untuk mencapai ongkos yang paling minimum dan keuntungan yang paling maksimum. aktor-aktor yang mempengaruhi pemilihan tersebut adalah : 1. 4arakteristik spasial dari endapan aktor-aktor ini merupakan aktor 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-aktor tersebut meliputi : a. 5kuran 'dimensi, terutama tinggi dan tebal+ b. entuk (ta+ular0 lenticular0 massive0 irregular) c. 6rientasi 'dip"inklinasi+ d. 4edalaman

'rata-rata dan nilai ekstrim yang akan berimbas

pada

stripping ratio+ !. 4ondisi geologi dan hidrogeologi 4arakteristik geologi, baik dari badan bijih maupun batuan samping, akan mempengaruhi pemilihan metode penambangan, terutama dalam pemilihan antara metode selekti dan nonselekti 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 'Sulida vs 6ksida+, b. 4omposisi kimia c. Struktur endapan 'lipatan, sesar, ketidakmenerusan, intrusi+ d. idang lemah, 'kekar, rekahan, bidang perlapisan+ e. 4eseragaman, alterasi, erosi '7ona dan daerah pembatas+ . /ir tanah dan hidrologi 'kemunculan, debit aliran dan muka air+

3. Siat-siat geoteknik 'mekanika tanah dan mekanika batuan+ untuk bijih dan batuan sekelilingnya. &al-hal ini akan mempengaruhi pemilihan peralatan


III-3


pada sistem penambangan terbuka dan pemilihan kelas dan metode dalam sistem penambangan

ba#ah tanah 's#asangga, berpenyangga

atau

ambrukan+. Siat-siat geoteknik yang perlu diperhatikan antara lain: a. Siat-siat isik yang lain 'bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas+ b. Siat elastik 'kekuatan, modulus elastisitas, nisbah %oisson, dan lain-lain+ c. %erilaku elastik atau visko elastik (flow0 creep) d. 4eadaan tegangan 'tegangan a#al, induksi+ e. 4onsolidasi, 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. 8adangan 'tonase dan kadar+, b. %roduksi, c. 5mur tambang, d. %roduktivitas, dan e. %erbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang

cocok

9. aktor teknologi 4ondisi 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

tambang"terusannya 'pengolahan, peleburan, dll+. ang termasuk dalam aktor teknologi adalah : a. %erolehan tambang, dilusi 'jumlah waste yang ikut terambil+ b. 4eleksibilitasan metode dengan perubahan kondisi c. Selektiitas metode untuk memisahkan bijih dan wast e


III-$


d. 4onsentrasi atau dispersi pekerjaan e. odal, pekerja dan intensitas mekanisasi

;. aktor lingkungan aktor lingkungan yang dimaksud tidak hanya berupa lingkungan isik saja, tetapi juga meliputi lingkungan sosial-politik-ekonomi. ang termasuk dalam aktor lingkungan adalah : a. 4ontrol ba#ah permukaan untuk mera#at kondisi bukaan b. %enurunan permukaan tanah (su+sidence), atau eek ambrukan pada

permukaan tanah c. 4ontrol

atmosir

'ventilasi,

kontrol

kualitas,

kontrol

panas

dan

kelembaban+ d. 4ekuatan kerja 'pelatihan, recruitment , kesehatan dan keselamatan,

kehidupan, kondisi permukiman+

%rosedur pemilihan metode penambangan secara ringkas ditunjukkan

oleh

ambar 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.

4arekteristik operasional tersebut meliputi: 9

Skala penambangan

9

9

Selektivitas

9

%ersyaratan pekerja

9

4elu#esan ekstraksi


III-9


ST52I 46S=%T5/< %enilaian karakteristik isik dan kuantitas overburden dari beberapa metode, tataletak dan sistem penambangan

ST52I 0=4//S/ kuantiikasi dan pembandingan konsepkonsep yang dihasilkan terdahulu sehingga dihasilkan rancangan dan biaya yang pasti

ST52I 0/8// 0I8I Spesiikasi dan gambar konstruksi dari metode yang dipilih

Gaba# 3.1. %rosedur pemilihan metode penambangan.

4eputusan terakhir dalam pemilihan metode penambangan akan mereleksikan siat-siat mekanik dari badan bijih dan lingkungannya serta hal-hal teknik praktis lain. Sebagai contohnya, non$selective metod 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. 4esulitan yang timbul adalah bagaimana menggabungkan beberapa aktor yang berpengaruh agar

bisa

memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan bijih. erdasarkan perkembangan ilosoi dan sejarah ilmu pertambangan, metode


III-;


penambangan

dikembangkan

untuk

dapat

dan mengeksploitasi

beberapa

penambangan. dikembangkan

dalam

%rosedur

pemilihan

mengakomodasi

metode

kondisi

yang

penambangan

dapat

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. 4apan 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 klasiikasi geomekanika yang dimodiikasi 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. 2alam hal ini pengalaman berperan utama dalam

pengambilan

keputusan

yang

memerlukan

banyak

pertimbangan

berdasarkan evaluasi rekayasa. =valuasi tersebut dilakukan dalam tiga tahap seperti pada ambar 3.1, yaitu studi konseptual, studi rekayasa, dan studi rancangan rinci. &asilnya ialah sebuah laporan rekayasa  inal. 8ontoh pedoman untuk penentuan metode penambangan terbuka berdasarkan kekuatan bijih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut &artman '1()*+ dapat dilihat pada Tabel 3.!. %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, METODE PENAMBANGAN DAN PEMILIHANNYA

keseragaman III-*


kadar dan kedalaman 'keduanya mutlak dan bergantung pada

nisbah

kupas"stripping ratio+ !. %enerapan ideal pada endapan yang besar, perlapisan datar 'atau massi+ dengan sebaran secara mendatar luas dan tebal dan keterdapatannya dekat permukaan.

3. 4urang 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 leksibel dalam perubahan metode penambangan. 9. %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.


III-)


Tabel 3. Peili,an Metode Penaban!an Te#b*ka Be#dasa#kan Kek*atan Bi4i, dan Bat*an se#ta Geoet#i 5adan!an


III-(

Tabel 3.3 Peili,an Metode Penaban!an Ba+a, Tana, Be#dasa#kan Kek*atan Bi4i, dan Bat*an )e#ta Geoet#i 5adan!an Kek*atan bi4i, dan bat*an

Klasifikasi siste 0enaban!an

ijih : kuat sampai moderat S#a A Sangga #elf 1 #upported atuan : kompeten 'tidak runtuh meski tidak disangga+

Geoet#i 6adan!an

Metode Penaban!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, miring, tipis, ukuran sembarang

,ut & -ill #toping

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 masi, miring,

#u+$level caving

asi, miring, tebal, ukuran besar

/loc! ,aving

%enyangga buatan 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.


III-1@

etode

penambangan

yang

biasa

penyanggaan 'lihat ambar 3.!+.

diterapkan

didasarkan

pada

cara

%ada gambar ini ditunjukkan bagaimana

perubahan pada perpindahan dan strain energy di daerah near field .

5nderground mining methods

atural supported supported

0oom B pillar

/rtiicially

Sublevel B

5nsupported

longhole open stoping 8ut B ill stoping

lock caving

Shrink stoping

Certical crater retreat stoping 'C80+

agnitudes o displacement in country rock Strain energy storage in near-ield rock 0ock response to mining

Gaba# 3.. %enggolongan metode penambangan ba#ah tanah dan perubahan kondisi massa batuan akibat penambangan.

'1(**+

geomekanik

melakukan

penelitian

tentang

batuan

dengan

kemudahan

stoping . %ola pengklasiikasian menampilkan

hasil

yang

hubungan

disusun

antara caving

oleh

korelasi antara kinerja metode penambangan

siat

atau

kondisi massa batuan di dalam serta di sekitar badan bijih asbestos dan emas di Dimbab#e.

%ola
klasiikasi geomekanik lainnya. %enerapan pola
panambangan

dan

aspek- aspek lain dalam perencanaan dan

perancangan tambang telah dijabarkan oleh
III-11

ditunjukkan pada Tabel 3.$.


III-1!

4lasiikasi
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 bersiat getas, akan sangat sesuai bila dilakukan ambrukan. %enyelidikan
ambrukan

secondary +lasting

'seperti

cava+ility +,

ukuran

butiran

bijih,

keperluan

pada drawpoint 'yang mempunyai hubungan

terbalik

dengan ragmentasi 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. Interpretasi data pada Tabel 3.$ menunjukkan bah#a untuk kelas geomekanik 3-9 lebih baik menerapkan metode penambangan ambrukan. 5ntuk kelas 1 dan !, metode penambangan open stope akan lebih baik diterapkan. Sebagai tambahan, Tabel 3.1 tidak selamanya harus dijadikan patokan, karena dapat juga memperhitungkan kondisi lainnya. isalnya untuk kelas geomekanik III-3, penerapan ambrukan dapat dilakukan dengan memperhitungan orientasi kekar dan pengaruhnya terhadap ambrukan. 4endorski '1(*)+ menyebutkan perlu adanya critical factor dalam mengaplikasikan ambrukan pada badan bijih bila terdapat kekar sub-horisontal. Inormasi pada Tabel 3.$ untuk ukuran undercut akan sangat berguna dalam memperkirakan tata letak ambrukan. isalnya untuk panel ambrukan dengan penggalian undercut segiempat, dan kelas massa batuan $, rata-rata jari-jari ekivalen yang disarankan adalah 1$ m dengan dimensi

undercut 9; m.

%erhitungan dimensi undercut harus dilengkapi dengan analisis detail kondisi spesiik massa batuan, misalnya kondisi tegangan insitu dan kekuatan massa batuan. agaimanapun bagusnya klasiikasi geomekanik tersebut, hal tersebut

diperoleh berdasarkan pengalaman, sehingga masih diperbolehkan keputusankeputusan lain dalam aplikasinya.

Tabel 3.7 8n4*k Ke#4a Ab#*kan 8nt*k Be#ba!ai Kelas Geoekanik da#i Massa Bat*an "La*bs6,e#$ 1%&1( 4elas geomekanik

1

!

3

$

9

,ava+ility

Tidak terjadi

buruk

Sedang

aik

Sangat baik

5kuran ragmen

-

besar

Sedang

4ecil

Sangat kecil

#econdary +lasting

-

tinggi

edium

4ecil

sangat kecil

2imensi undercut 'm+E

-

3@

3@ - !@

!@ A )

)

E ?ari-jari ekivalen

hidraulik

3.3. TAMBANG TE9B8KA ATA8 TAMBANG BA:AH TANAH 6perasi penambangan meliputi: pemboran dan peledakan yang dilakukan untuk memecah batuan, pemuatan dan pengangkutan, atau dapat juga ditambahkan proses peremukan bijih untuk menghasilkan ukuran yang sesuai. 6perasi tersebut dapat diterapkan pada tambang ba#ah tanah, open pit , atau penambangan di laut. 6perasi yang sama juga dilakukan pada pekerjaan konstruksi, misalnya pembuatan jalan, %
berbagai

Sebelum sampai

pada analisis ekonomi yang sangat mempengaruhi pemilihan tambang ba#ah tanah atau open pit dan pada kondisi bagaimana harus dilakukan perubahan dari open pit ke tambang ba#ah tanah atau sebaliknya, sangat menarik dipertimbangkan beberapa aktor-aktor umum.

bila

3.3.1. Taban! Te#b*ka -s Taban! Ba+a, Tana, 3.3.1.1. P#od*ksi Tabel 3.9 menunjukkan jumlah material yang ditangani pada penambangan open pit dan tambang ba#ah tanah di tahun 1(*3. 2i dunia barat, industri pertambangan dapat menangani material sebanyak 3 milyar ton bijih" tahun. etode penambangan bervariasi sesuai dengan jenis logamnya. ijih besi dan tembaga lebih sering ditambang dengan metode open pit . 5ntuk emas, timbal, dan seng lebih sering ditambang dengan metode ba#ah tanah.

Tabel 3.; <*la, Mate#ial an! Di0inda,kan )elaa Penaban!an dan Peke#4aan Konst#*ksi Ta,*n 1%'3 "Committee fo Mineal Polic! $ 1%'&( Ke!iatan

1=> 3

?

199@

$1

;!@

1*

1$9@

3(

13@

3

3*9@

1@@

%enambangan Terbuka a#ah tanah %ekerjaan konstruksi Terbuka a#ah tanah Total

?umlah penambangan bijih dengan open pit bervariasi untuk setiap negara. 2i 5S/ sekitar )9F penambangan bijih logam dilakukan melalui open pit tetapi untuk negara S#edia hanya 3@F. Tabel 3.; memperlihatkan jumlah penambangan open pit dan ba#ah tanah di dunia barat yang menghasilkan 19@.@@@ ton bijih" tahun 'tidak tambang batubara+.

termasuk

Tabel 3.; dapat me#akili (@F produksi tambang di

seluruh belahan dunia yang meningkat dari 1.(@@ juta sampai 3-9@@ juta ton per tahun selama periode 1(;)-1(**. Tabel 3.; menunjukkan bah#a produksi tambang meningkat bukan karena peningkatan jumlah industri pertambangan, tetapi lebih dikarenakan perluasan

daerah penambangan. ?umlah industri pertambangan besar meningkat, dan selama periode #aktu yang sama, jumlah tambang kecil dan

medium

meningkat dengan konstan atau sebaliknya menurun menjadi semakin kecil.

Tabel 3.> Taban! Ba+a, Tana, @s Te#b*ka di D*nia Ba#at "Anon$ 1%''( Metode Penaban!an

1%>&

1%''

a#ah tanah G3 juta ton"tahun

!(

9;

1-3 juta ton"tahun

1$$

1$@

@.9-1 juta ton"tahun

11;

11(

@[email protected] juta ton"tahun

1@)

1!1


1;;

19*

Subtotal

9;3

9(3

G3 juta ton"tahun

1@!

13)

1-3 juta ton"tahun

1@(

1$!

@.9-1 juta ton"tahun

)1

;$


;)

93


;1

;!

Subtotal

$!1

$9(

Total

()$

1@9!

Terbuka

3.3.1.. Pe#keban!an 0#od*ksi %erkembangan

teknis

yang

cepat

selama

beberapa

dekade

terakhir

menghasilkan peningkatan produktivitas yang tinggi. %roduktivitas menunjukkan peningkatan yang lebih besar pada tambang-tambang besar dibandingkan tambang-tambang kecil serta lebih tinggi diperoleh dari tambang

terbuka

daripada tambang ba#ah tanah. %ada tambang terbuka hanya terdapat sedikit pembatasan untuk bisa mempergunakan mesin-mesin dengan kapasitas yang

besar, berbeda dengan tambang ba#ah tanah yang dibatasi oleh ruang kerja yang sempit. %ada studi perbandingan antara tambang terbuka di 5S/ dengan

tambang

ba#ah tanah di S#edia yang telah dilakukan beberapa memperlihatkan bah#a produksi tambang terbuka per tambang secara berkala lebih menunjukkan peningkatan

dibandingkan

tambang

ba#ah

tanah,

tetapi

prosentase

peningkatan lebih besar terjadi pada tambang ba#ah tanah. Sejak a#al abad masehi, untuk tambang terbuka produktivitas meningkat sebanyak !9@F dan untuk tambang ba#ah tanah 39@F, dan produktivitas mulai meningkat akhirakhir ini pada tambang ba#ah tanah besar dibandingkan tambang ba#ah tanah kecil.

Metode Penambangan

Recommend Documents