Metode tambang bawah tanah Cut and Fill
Cut and fll adalah salah satu metoda penambangan, dalam metoda penambangan ini, dengan cara menggali atau membuat bukaan-bukaan dan kemudian kemudian mengisi kembali dengan material lain bekas bukaan tersebut. Cut and fll merupakan metode penambangan dengan cara memotong batuan untuk membuat stope dalam level. Setelah selesai menambang dalam satu stope, maka stope tersebut diisi kembali tanpa menunggu selesai dalam satu level. Biasanya metode ini digunakan untuk mengambil bahan galian enis biih. !eralatan yang biasa digunakan untuk metode cut and fll ini adalah e"cavator, #ront shovel, dariagline, dan shell. !rinsip kera kera dari metode ini adalah biih diambil dalam potongan yang seaar dan setiap potongan yang telah diambil dilakukan pengisian dengan waste fll dalam stope sehingga menyisakan ketinggian ketinggian ruang yang mencukupi mencukupi untuk melakukan melakukan pemboran biih selanutnya. Material Filling digunakan sebagai tempat berpiak untuk melakukan pemboran biih selanutnya. Material flling sering berupa waste rock dari kegiatan development dan eksplorasi sekitar tambang yang kemudian ditumpahkan melalui rise mengarah ke stope yang akan diisi dan untuk meningkatkan kekuatan kekuatan material pengisi maka ditambahkan semen. $da beberapa syarat untuk metode cut and fll stoping, antara lain % a.
&ndapan biih tebalnya antara ' ( ) m.
b.
$rah endapan relati# mendatar tapi cukup tebal.
c. Sebaiknya untuk endapan vein, kemiringannya kemiringannya harus lebih dari *+o. an untuk endapan yang bukan vein kurang dari *+o. d. &ndapan biih keras, tapi batuan induknya boleh tidak kompeten kompeten mengingat hampir secara langsung disangga dengan material flling. e.
&ndapan biih bernilai tinggi baik kadar maupun harganya.
euntungan euntungan dari metode cut and fll, antara lain % a.
entilasi mudah diatur
b.
ilusi seminimum mungkin
c. inding antara / stope yang berdekatan berdekatan bisa lebih tipis dibanding metode stoping yang lain d.
Stope 0eksibel mengikuti mengikuti cebakan sempit kadar tinggi
e.
Stope stabil karena dengan yang lemah disangga dengan waste flling
erugian dari metode cut and fll, antara lain % a.
Butuh material flling yang banyak
b.
Butuh buruh banyak untuk menangani flling
c.
Butuh banyak air untuk pulp
d.
Semen dan pasir halus untuk flling bisa menyumbat pompa1pipa
e.
2utput dari stope terbatas karena adanya kegiatan flling
Metode tambang bawah tanah $da berbagai macam cara penambangan. ada tambang terbuka, ada tambang bawah tanah, dan ada tambang bawah air. tambang terbuka adalah tambang yang berhubungan langsung dengan udara bebas. sedangkan 3ambang bawah tanah adalah, tambang dimana kegiatan penambangnya tidak langsung berkaitan dengan alam terbuka, atau udara bebas.
Metode tambang bawah tanah terbagi meadi% 2pen Stope Methodes Supported Stope Methodes Caving Methodes Coal Mining Methodes Berdasarkan pembagian metode penambangan di atas, dapat kita ketahui bahwa penambangan metode penambangan batubara dipisahkan dari metode-metode yang lain. 4al ini dikarenakan % Batubara berupa lapisan sedimen. !enyusunnya berupa arbon, dan banyak mengandung Methane 5gas beracun6. Selanutnya, metode tambang bawah tanah tersebut dapat dielaskan sebagai berikut% 2pen Stope Methodes 2pen Stope Methodes adalah sistem tambang bawah tanah dengan ciri-ciri %
Sedikit memakai penyangga, atau hampir tidak tidak ada. 7mumnya merupakan cara penambangan sederhana, atau tradisional. Bisa menggunakan buruh-buruh yang tidak terlatih. Cocok untuk endapan biih dengan ciri-ciri% &ndapan biih dan batuan induk relative keras, sehingga tidak mudah runtuh. &ndapan biih memiliki kemiringan lapisan 5dip6 lebih dari 89o. 7kuran biih tidak terlalu besar. 3ebal endapan biih kurang dari + m. $ntara batuan induk dan biih mudah dibedakan atau terlihat elas. Sedangkan metode 2pen Stope Methode sendiri dibedakan menadi% :ophering Coyoting :lory 4ole Methode Shrinkage Stoping Sublevel Stoping Berdasarkan pembagian di atas, dapat dielaskan sebagai berikut% :ophering Coyoting Metode :ophering Coyoting mempunyai ciri-ciri% $rah penambangan hanya mengikuti arah endapan biih. Cara pengeraannya tidak sistematis. $lat dan cara penambangnya sangat sederhana. 3anpa perencanaan rinci, karena dalam penambangnya hanya mengikuti arah endapan. :lory 4ole Methode Metode :lory 4ole Methode merupakan system penambangan dengan cara bebas membuat lubang bukaan, dikarenakan baik batuan induk maupun endapan biih relative kuat. mempunyai ciri-ciri% Metode ini cocok untuk endapan yang sempit atau relative sedikit. ;ebar endapan antara ' ( + m, tetapi dengan arah memanang ke bawah berbentuk bulat atau elips. &ndapan biih dan batuan induk kuat.
Shrinkage Stoping Metode Shrinkage Stoping mempunyai syarat atau ciri-ciri% Cocok untuk batuan kuat. &ndapan mempunyai kemiringan lebih dari 89o. 3ebal endapan tidak lebih dari < m. &ndapan biih memiliki nilai yang tinggi baik kadar maupun harganya. &ndapan biih harus homogen atau uni#orm. !enambangan tidak selekti#. Bukan merupakan endapan Sulfda 5Fe6, karena endapan Sulfda harus dengan metode selective mining, hal ini guna menghindari pengaruhnya pada asam tambang. Sublevel Stoping Sublevel Stoping adalah penambangan bawah tanah dengan cara membuat level-level, kemudian dibagi menadi sublevel-sublevel. Sedangkan syaratsyaratnya sebagai berikut% etebalan cebakan antara ' ( /9 m. emiringan lereng sebaiknya lebih dari <9o. Baik endapan biih dan batuan induk harus kuat dan keras. Batas endapan biih dan batuan induk harus kuat dan tidak ada retak-retak ketika dilakukan penambangan. 4al ini diperlukan agar tidak teradi dilusi atau pencampuran dua material. alam hal ini pencampuran endapan biih dengan batuan induk. !enyebaran kadar biih sebaiknya homogen. Supported Stope Methode Supported Stope Methode adalah metode penambangan bawah tanah yang menggunakan penyangga dalam proses penambangannya. Secara umum ciri-ciri Supported Stope Methode antara lain% Cocok untuk endapan biih serta batuan induk yang lunak. Cara penambangannya secara sistematis. !enyangga dalam tambang bawah tanah dibedakan menadi dua, antara lain% !enyangga $lamiah
!enyangga alamiah adalah penyangga yang menggunakan material yang berada atau dihasilkan dari proses penambangan itu sendiri. !enyangga alamiah dibagi menadi% &ndapan biih yang ditinggalkan atau tidak ditambang. &ndapan biih kadar rendah. Setelah dinilai tidak ekonomis, endapan biih ini ditinggalkan sebagai penyangga. =aste Batuan samping, atau material lain yang tidak ditambang. !enyangga Buatan 5$rtifcial Support6 $rtifcial support adalah penyangga buatan yang dimasukan ke dalam tamang bawah tanah, agar tidak runtuh. Bahan penyangga buatan ini disebut uga Material Filling, dapat berupa tailing, pasir, tanah, semen, baa, kayu, maupun baut batuan. Supported Stope Methode dibedakan menadi% Shrink and Fill Stoping Merupakan metode penambangan dengan cara membuat level-level, dimana level-level tersebut merupakan endapan biih yang ditambang. i dalam levellevel tersebut dibuat Stope-stope atau ruangan-ruangan. Setelah selesai menambang dalam satu level, maka level tersebut diisi kembali dengan material lalu dilanutkan dengan membuat level baru. $rah tambang pada metode ini relative hori>ontal. Cut and Fill Stoping Merupakan metode penambangan dengan cara memotong batuan untuk membuat stope dalam level. Setelah selesai menambang dalam satu stope, maka stope tersebut diisi kembali tanpa menunggu selesai dalam satu level. ?ni yang membedakan dengan Shrink and Fill Stoping. Syarat Cut and Fill Stoping antara lain% &ndapan biih tebalnya antara ' ( ) m. $rah endapan relative mendatar tapi cukup tebal. Sebaiknya untuk endapan vein, kemiringannya harus lebih dari *+o. an untuk endapan yang bukan vein kurang dari *+o &ndapan biih keras, tapi batuan induknya lunak. &ndapan biih bernilai tinggi baik kadar maupun harganya. S@uare Set Stoping
!ada dasarnya, system penambangan ini dengan cara membuat penyangga yang lebih sistematis, dimana penyangganya berbentuk ruang 5tiga dimensi6. Baik berupa kubus ataupun balok. !enyangganya sendiri dapat berupa kayu maupun besi. Ciri-ciri S@uare Set Stoping antara lain% 2ngkos penyangganya sangat mahal. emiringan endapan lebih dari *+o etebalan biih minimal <,+ m. Baik endapan biih maupun batuan induk mudah runtuh. &ndapan tidak perlu memiliki batasan yang elas antara endapan biih dan batuan induknya. Stull Stoping System penambangan ini meruapkan system penambangan yang memasang penyangga dari #ootwall ke hanging wall. Stull sendiri berarti kayu, sehingga pada system penambangan ini penyangganya menggunakan kayu. Ciri-ciri system penambangan ini antara lain% Biih cukup kuat, sehingga tidak perlu langsung disangga, tapi batuan induk mudah pecah menadi bongkahan-bongkahan. emiringan endapan biih tidka terlalu berpengengaruh. etebalan endapan biih antara ' ( + m. Biih harus bernilai tinggi. Aecovery harus tinggi. an looses #actor harus rendah, mengingat biaya yang dibutuhkan untuk penyangga sangat mahal. Cara pemasangan penyangga dibedakan menadi% Aaise Set Aaise set merupakan cara pemasangan penyangga dari bawah ke atas. ;ead Set ;ead set merupakan cara pemasangan penyangga mau, searah dengan penambangan endapan biih. Corner Corner set merupakan cara pemasangna penyangga ke arah samping atau uga menyudut.
ein atau urat batuan adalah intrusi batuan lain ke dalam batuan induk. ?ntusi teradi melalui rekahan-rekahan batuan induk, dan lebih keras daripada batuan induk. &ndapan biih dalam sebuah cebakan relative berbeda kadarnya pada masingmasing bagiannya. Mengenai kadarnya dapat dihitung dengan menggunakan metode ?M dan uga ?= yang diperlaari di matakuliah :eostatik. ri#t adalah lubang bukaan yang menghubungkan antar level secara vertikal. Aaise adalah lubang bukaan hori>ontal yang ber#ungsi sebagai alan keluarmasuk pekera dan uga mengeluarkan endapan biih. ;evel adalah lubang bukaan yang bertingkat-tingkat.
;$!2A$ !A$3?7M 3$MB$: B$=$4 3$$4 /9'<
Metode ini menggunakan material pengisi 5flling material6 disamping penyanggaan yang teratur. eduanya membutuhkan biaya yang tinggi, oleh sebab itu cara penambangan ini menadi mahal dan hanya endapan-endapan biih yang bernilai tinggi saa yang dapat ditambang dengan cara ini.
Fungsi material pengisi % 3empat berpiak dalam melakukan pemboran dan persiapan peledakan. 7ntuk penyangga batuan samping di tempat-tempat yang biihnya sudah diambil. 7ntuk menghindari teradinya amblesan 5sur#ace subsidence6.
Syarat !enambangan Cut and Fill
Metode ini cocok untuk endapan-endapan biih yang memiliki si#at-si#at sebagai berikut % ekuatan biih kuat dan keras tetapi di bagian tengah-tengahnya ada yang kurang kompak dan kadang-kadang memerlukan temporary support. ekuatan batuan samping agak lemah atau kurang kompak. Bentuk endapan biih tabular atau cebakan deposit dan batasnya kurang teratur atau banyak batuan kosong 5barren rock6 di antara endapan biihnya. emiringan endapan <+o - D9o untuk yang berbentuk vein. 7kuran endapan * - *9 m, tetapi yang umumnya adalah '9 - '/ m. adar biih nilainya tinggi. edalamannya dangkal atau dalam.
Cara !enambangan
!ada kebanyakan cut and fll stopping, kemauan penambangan dilakukan naik sepanang badan biih miring. emauan penambangan dilakukan didalam suatu siklus yang meliputi tahapan aktivitas sebagai berikut % !emboran dan peledakan untuk batuan berlapis dengan ketebalan < m dilakukan pada atap stope. Scalling dan penyanggaan meliputi pemindahan loose material dari atap dan dinding stope serta cara penempatan penyanggaan. !emuatan dan pengangkutan biih, dimana biih secara mekanis dipindahkan dari dalam stope ke ore pass, kemudian atuh ke alan pengangkutan oleh gravitasi. !engisian kembali 5back flling6 stope yang telah kosong diisi kembali dengan material flling.
elebihan Metode !enambangan Cut and Fill
$dapun kelebihan dari metode penambangan cut and fll ini antara lain %
3ermasuk metode yang luwes, karena metode ini bisa menambang endapanendapan yang tidak teratur bentuknya, diubah ke metode penambangan yang lain tidak begitu sulit, memungkinkan untuk dilakukannya selective mining, walaupun terbatas. $kibat dari si#at metode ini maka dapat diusahakan mining recovery yang tinggi. ari #ront atau lombong dapat sekaligus dilakukan prospecting dan eksplorasi. Batuan samping yang secara tidak sengaa pecah dapat dipakai sebagai flling material sehingga tidak perlu diangkut ke luar tambang. arena memakai material pengisi maka penyangga kayu bisa dikurangi, sur#ace subsidence dapat dicegah, kemungkinan kebakaran dan pembusukkan uga berkurang. !enambangan bisa dilakukan di beberapa lombong sekaligus sehingga produksi bisa diatur besar kecilnya.
ekurangan Metode !enambangan Cut and Fill
$dapun kekurangan dari metode penambangan cut and fll ini antara lain % Selain harus menambang biihnya, uga harus mengurus material pengisi sehingga diperlukan lebih banyak karyawan terutama ika material pengisi harus diambil lebih auh. 7ntuk bentuk endapan biih yang tidak teratur, maka batuan samping harus sering digali. Setiap kali akan dilakukan peledakan, maka harus mempersiapkan alat untuk memisahkan material pengisinya dari biih, berarti ada ongkos tambahan. 2ngkos penambangannya mahal, Eadi hanya endapan biih dengan nilai tinggi bisa ditambang dengan metode ini. &ndapan biih yang tipis tetapi perlu penambangan yang lebar untuk mendapatkan ruang kera yang leluasa dan enak. Eika ditambang selebar ore body tidak mungkin adi terpaksa diperlebar dengan konsekuensi country rock harus diambil lebih dulu, batuan samping diambil sebagian untuk flling dan sebagian dibuang.
METODE PENAMBANGAN & PEMILIHANNYA Pembagian Metode Penambangan.
Secara garis besar metode penambangan dikelompokkan menadi <, yaitu %
'.
3ambang terbuka 5sur#ace mining6 % adalah metode penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan di atas atau relati# dekat dengan permukaan bumi, dan tempat keranya berhubungan langsung dengan udara luar. /.
3ambang dalam1tambang bawah tanah 5underground mining6 % adalah metode
penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan di bawah permukaan bumi, dan tempat keranya tidak langsung berhubungan dengan udara luar. <.
3ambang bawah air 5underwater mining6 % adalah metode penambangan yang kegiatan penggaliannya dilakukan di bawah permukaan air atau endapan mineral berharganya terletak dibawah permukaan air. Tambahan
'.
3ambang itempat 5?nsitu Mining or ovel Mining6.
!emilihan metode penambangan dilakukan berdasarkan pada keuntungan terbesar yang akan diperoleh, bukan berdasarkan letak dangkal atau dalamnya suatu endapan, serta mempunyai perolehan tambang 5mining recovery6 yang paling baik.
ari * kelompok besar metode penambang tersebut menurut 4artman, 'D8 dibagi-bagi menadi metode-metode penambangan yang lebih spesifk seperti pada 3abel <.' berikut.
Tabel 3.1. Klai!"ai Metode Penambangan# $Ha%tman# 1'() *I*TEM
KELA*
METODE
BAHAN GALIAN
Konvensional
2pen pit mining Guarrying 2pencast mining Tambang Te%b+"a
Mekanis $@uaeous
$uger mining 4ydraulicking regding
Tambang Ba,a- Tana-
Swa-sangga 5Sel#supported6
Metal, non-metal on-metal Batubara, non-metal Batubara, metal, nonmetal Metal, non-metal Metal, non-metal
Aoom H !illar mining Batubara, non-metal Stope H !illar mining Metal, non-metal 7nderground gloryhole
Metal, non-metal
Berpenyangga buatan 5Supported6
:ophering
Metal, non-metal
Shrinkage stoping
Metal, non-metal
Sublevel stoping
Metal, non-metal
Cut H Fill stoping Stull stoping
Metal Metal
S@uare set stoping
Metal
;ongwall mining Sublevel caving
Batubara, non metal Metal
Block caving
Metal
$mbrukan 5Caving6
Inkonvesional
!enggalian cepat $utomasi, Aobotik :asifkasi bawah tanah Aetorting bawah tanah
Batuan keras Semua Batubara, batuan lunak 4idrokarbon
Noel
Metal 3ambang samudera on-batubara 3ambang nuklir Metal, non-metal 3ambang luar bumi
!emilihan Metode !enambangan alam kegiatan penambangan, aturan utamanya adalah memilih suatu metoda penambangan yang paling sesuai dengan karakteristik unik 5alam, geologi, lingkungan dan sebagainya6 dari endapan mineral yang ditambang di dalam batas keamanan, teknologi dan ekonomi, untuk mencapai ongkos yang rendah dan keuntungan yang maksimum. Faktor-#aktor yang mempengaruhi pemilihan tersebut adalah % 1. arakteristik spasial dari endapan Factor-#aktor ini merupakan #aktor penting yang dominan karena umumnya sangat menentukan dalam pemilihan metode penambangan antara tambang terbuka dengan tambang bawah tanah, penentuan tingkat produksi, metode penanganan material, dan bentuk tambang dalam badan biih. Factor-#aktor tersebut meliputi % 7kuran 5dimensi, terutama tinggi dan tebal6 1. Bentuk 5tabular, lenticular, massive, irregular6 /. 2rientasi 5dip1inklinasi6 3. edalaman 5rata-rata dan nilai ekstrem, yang akan berimbas pada stripping ratio6 0.
ondisi geologi dan hidrogeologi arakteristik geologi, baik dari badan biih maupun batuan samping, akan mempengaruhi pemilihan metode penambangan, terutama dalam pemilihan antara metode selekti# dan nonselekti# serta pemilihan system penyanggaan pada system penambangan bawah tanah. 4idrologi berdampak pada kebutuhan akan penyaliran dan pemompaan, sedangkan aspek mineralogy akan menentukan syarat-syarat pengolahan. Mineralogi dan petrologi 5Sulfda vs 2ksida6, 1. omposisi kimia /. Struktur endapan 5lipatan, sesar, ketidakmenerusan, intrusi6 3. 0. Bidang lemah, 5kekar, rekahan6 . eseragaman, alterasi, erosi 5>ona dan daerah pembatas6 $ir tanah dan hidrologi 5kemunculan, debit aliran dan muka air6 1. Si#at-si#at geoteknik 5mekanika tanah dan mekanika batuan6 untuk biih dan 1. batuan sekelilingnya. 4al-hal ini akan mempengaruhi pemilihan peralatan pada system penambangan terbuka dan pemilihan klas metode dalam system tambang bawah tanah 5swasangga, berpenyangga atau ambrukan6 Si#at-si#at fsik yang lain 5bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas6 1. Si#at elastik 5kekuatan, modulus elastik, nisbah, dan lain-lain6 /. !erilaku elastik atau visko elastik 5 fow, creep6 3. 0. eadaan tegangan 5tegangan awal, induksi6 . onsolidasi, kompaksi dan kompeten 5kemampuan bukaan pada kondisi tanpa penyangga6 onsiderasi ekonomi 1. Faktor-#aktor ini akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas, masa pengembalian dan keuntungan. Faktor ini meliputi % 1. Cadangan 5tonase dan kadar6, /. !roduksi, 7mur tambang, 3. !roduktivitas, 0. . !erbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang cocok 2. Faktor teknologi ondisi paling cocok antara kondisi alamiah endapan dan metode penamban gan adalah yang paling diinginkan. Sedangkan metode yang tidak cocok mungkin tidak banyak pengaruhnya pada saat penambangan, tetapi kemungkinan akan mempengaruhi pada kegiatan pendukung tambang1terusannya 5pengolahan, peleburan, dll6. Iang termasuk dalam #aktor teknologi adalah % 1. !erolehan tambang, ilusi 5umlah waste yang dihasilkan dengan biih6, e-0eksibilitas-an metode dengan perubahan kondisi, /. Selektiftas metode untuk memisahkan biih dan waste, 3. 0. onsentrasi atau dispersi pekeraan, . Modal, pekera dan intensitas mekanisasi Faktor lingkungan 1. Factor lingkungan yang dimaksud tidak hanya berupa lingkungan fsik saa, tetapi uga meliputi lingkungan social-politik-ekonomi. Iang termasuk dalam #aktor lingkungan adalah % 1.
Prosedur pemilihan metoda penambangan secara ringkas dapat ditunjukkan oleh Gambar 3.1.
:ambar <.'. !rosedur pemilihan metode penambangan Metode dan prinsip penambangan yang telah dielaskan sebelumnya melibatkan masalah-masalah geomekanika dan operasional. !engelola industri harus bisa memilih metode panambangan yang paling tepat untuk cebakan biih tertentu. Selain karakteristik badan biih yang mempengaruhi pemilihan metode panambangan, karakteristik operasional khusus untuk setiap metode penambangan secara langsung uga ikut mempengaruhi pemilihan metode penambangan. arekteristik operasional tersebut meliputi% J Skala penambangan J ;au produksi J Selektivitas J !ersyaratan pekera J eluwesan ekstraksi eputusan terakhir dalam pemilihan metode penambangan akan mere0eksikan si#at-si#at mekanik dari badan biih dan lingkungannya serta hal-hal teknik praktis lain. Misalnya, non-selective method seperti block caving tidak akan diterapkan pada cebakan biih dimana selective recovery diperlukan, walaupun cebakan tersebut sangat sesuai untuk ditambang dengan metode block caving. adang-kadang muncul permasalahan bahwa pemilihan metode penambangan dapat menimbulkan beberapa kesulitan teknis. esulitan yang timbul adalah bagaimana menggabungkan bebarapa #aktor yang berpengaruh agar bisa memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan biih. Berdasarkan perkembangan flosof dan searah ilmu pertambangan, metode penambangan dikembangkan untuk dapat mengakomodir dan mengeksploitasi beberapa kondisi penambangan. !rosedur paling baik yang dapat dikembangkan dalam pemilihan metode penambangan adalah dengan melibatkan logika berpikir suatu sistem komputer. !emilihan metode panambangan sulit diterapkan bila berhadapan dengan badan biih besar yang harus ditambang dengan dua metode panambangan yang berbeda, misalnya block caving dan open stoping. Block caving akan menadi metode yang lebih disukai karena umlah tenaga kera yang sedikit, biaya per tonne yang rendah dan keuntungankeuntungan teknis lainnya. !rasyarat utama yang harus dipenuhi adalah bahwa ambrukan dapat diinisiasi pada badan biih dan merambat dengan kecepatan konstan melalui badan biih sebagai broken ore. apan ambrukan dapat diterapkan pada suatu badan biih K Eawabannya bukan hal yang sederhana. Solusi praktis untuk menawab pertanyaan ini 5mengerti tentang mekanisme ambrukan6 dapat ditemukan pada klasifkasi geomekanik yang dimodifkasi berdasarkan kondisi massa batuan di daerah penambangan. 3uuan utama dalam 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 :ambar <.', yaitu studi konseptual, studi rekayasa, dan studi rancangan rinci. 4asilnya ialah sebuah laporan rekayasa fnal. Contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan terbuka berdasarkan kekuatan biih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut 4artman 5'D86 dapat dilihat pada 3abel <./. Aesume dari tabel tersebut adalah % '.
3ambang terbuka umumnya lebih serba guna, terutama berkaitan dengan kekuatan biih dan batuan samping, dip endapan, dan kadar biih, tetapi sangat bergantung dengan bentuk dan ukuran endapan, keseragaman kadar dan kedalaman 5keduanya mutlak dan bergantung pada nisbah kupas1stripping ratio6
/.
!enerapan ideal pada endapan yang besar, perlapisan datar 5atau massi#6 dengan sebaran secara mendatar luas dan tebal dan keterdapatannya dekat permukaan.
<.
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 0eksibel dalam perubahan metode penambangan.
+.
!enambangan dengan ekstraksi a@ueous 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 ika pemenuhan kebutuhan air memerlukan biaya yang mahal. Sedangkan contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan bawah tanah berdasarkan kekuatan biih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut 4artman 5'D86 dapat dilihat pada 3abel <.<. Tabel 3./. Pemili-an Metode Penambangan Te%b+"a Be%daa%"an Ke"+atan Bii- Dan Bat+an *e%ta Geomet%i 4adangan
konseptual, studi rekayasa, dan studi rancangan rinci. 4asilnya ialah sebuah laporan rekayasa fnal. Contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan terbuka berdasarkan kekuatan biih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut 4artman 5'D86 dapat dilihat pada 3abel <./. Aesume dari tabel tersebut adalah % '.
3ambang terbuka umumnya lebih serba guna, terutama berkaitan dengan kekuatan biih dan batuan samping, dip endapan, dan kadar biih, tetapi sangat bergantung dengan bentuk dan ukuran endapan, keseragaman kadar dan kedalaman 5keduanya mutlak dan bergantung pada nisbah kupas1stripping ratio6
/.
!enerapan ideal pada endapan yang besar, perlapisan datar 5atau massi#6 dengan sebaran secara mendatar luas dan tebal dan keterdapatannya dekat permukaan.
<.
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 0eksibel dalam perubahan metode penambangan.
+.
!enambangan dengan ekstraksi a@ueous 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 ika pemenuhan kebutuhan air memerlukan biaya yang mahal. Sedangkan contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan bawah tanah berdasarkan kekuatan biih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut 4artman 5'D86 dapat dilihat pada 3abel <.<.
LLpnLL1r bisa memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan biih. Berdasarkan perkembangan flosof dan searah ilmu pertambangan, metode penambangan dikembangkan untuk dapat mengakomodir dan mengeksploitasi beberapa kondisi penambangan. !rosedur paling baik yang dapat dikembangkan dalam pemilihan metode penambangan adalah dengan melibatkan logika berpikir suatu sistem komputer.!emilihan metode panambangan sulit diterapkan bila berhadapan dengan badan biih besar yang harus ditambang dengan dua metode panambangan yang berbeda, misalnya block caving dan open stoping. Block caving akan menadi metode yang lebih disukai karena umlah tenaga kera yang sedikit, biaya per tonne ya ng rendah dan keuntungan-keuntungan teknis lainnya. !rasyarat utama yang harus dipenuhi adalah bahwa ambrukan dapat diinisiasi pada badan biih dan merambat dengan kecepatan konstan melalui badan biih sebagai broken ore. apan ambrukan dapat diterapkan pada suatu badan biih K Eawabannya bukan hal yang sederhana. Solusi praktis untuk menawab pertanyaan ini 5mengerti tentang mekanisme ambrukan6 dapat ditemukan pada klasifkasi geomekanik yang dimodifkasi berdasarkan kondisi massa batuan di daerah penambangan. 3uuan utama dalam 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 :ambar <.', yaitu studi Tabel 3./. Pemili-an Metode Penambangan Te%b+"a Be%daa%"an Ke"+atan Bii- Dan Bat+an *e%ta Geomet%i 4adangan
ekuatan biih dan batuan
Biih % kuat sampai
moderat
Klai!"ai item 5enambangan
Geomet%i 6adangan
3abular, datar, tipis, Aoom H !illar ukuran besar Swa ( SanggaSel# ( 3abular, datar, Supported tebal,ukuran besar
Batuan % kompeten 5tidak runtuh meski tidak disangga6
Metode Penambangan
Stope H !illar
3abular, miring, tipis,ukuran sembarang
Shrinkage Stoping
3abular, miring,
Sub-level Stoping
tebalukuran besar Bentuk tak teratur, miring, tipis, ukuran Cut H Fill Stoping sembarang
Biih% Moderat sampai lemah !enyangga buatan$rtifcally supported
3abular, miring, tipis, ukuran kecil
Stull Stoping
Batuan% ?nkompeten 5runtuh ika tidak disangga6
Bentuk, kemiringan ukuran sembarang, tebal
S@uare Set Stoping
Biih % Moderat sampai lemah
3abular, datar, tipis, ;ongwall ukuran besar $mbrukanCaving
3abular atau masi#, miring,
Sub-level caving
Batuan % cavable Masi#, miring, tebal, Block Caving 5dapat ambruk6 ukuran besar 3idak terlepas dari pedoman di atas, terdapat pedoman umum dalam menentukan apakah akan menggunakan tambang bawah tanah atau tambang terbuka. Metode tambang bawah tanah diterapkan ika kedalaman endapan, dan atau nisbah pengupasan 5stripping ratio6 overburden terhadap biih 5atau batubara atau mineral berharga lainnnya6 menadi sangat besar untuk ditambang dengan metode tambang terbuka. Metode penambangan yang biasa diterapkan didasarkan pada cara penyanggaan 5lihat pada :ambar <./6. !ada gambar ini ditunukkan bagaimana perubahan pada perpindahan dan strain energy di daerah near feld. ;aubscher 5'D886 melakukan penelitian tentang hubungan antara si#at geomekanik batuan dengan kemudahan caving atau stoping. !ola pengklasifkasian yang disusun oleh ;aubscher menampilkan hasil korelasi antara kinera metode penambangan dengan kondisi massa batuan di dalam serta di sekitar badan biih asbestos dan emas di imbabwe. !ola ;aubscher merupakan pengembangan asli dari teknik klasifkasi geomekanik lainnya. !enerapan pola ;aubscher dalam pemilihan metode panambangan dan aspek-aspek lain dalam perencanaan dan perancangan tambang telah diabarkan oleh ;aubscher 5'D'6 seperti ditunukkan pada 3abel <-*. lasifkasi ;aubscher memberikan perkiraan kuantitati# atau indeks si#at massa batuan 5angka dalam interval 9-'996 yang digunakan untuk menentukan urutan kelas 5'-+6. Setiap kelas berada pada interval indeks /9. elas ' massa batuan diartikan kondisi insitu material dengan kekuatan tinggi, #rekuensi kekar yang kecil, kuat gesar kekar yang tinggi, dan tekanan air yang rendah. Berdasarkan uraian ringkas tentang mekanisme ambrukan yang diberikan pada bagian awal, elas bahwa massa batuan dengan urutan kelas yang tinggi tersusun oleh kekar yang banyak dan bersi#at getas, akan sangat sesuai bila dilakukan ambrukan. !enyelidikan ;aubscher dapat menerangkan hubungan langsung antara nomer kelas dengan #aktor kinera, misalnya kecenderungan massa batuan untuk menahan ambrukan 5seperti cavability6, ukuran butiran biih, keperluan secondary blasting pada drawpoint 5yang mempunyai hubungan terbalik dengan #ragmentasi alami6 dan kebutuhan dimensi undercut untuk menginisiasi ambrukan. !arameter terakhir dielaskan sebagai ari-ari hidraulik ekivalen, misalnya perbandingan luas undercut terhadap keliling undercut untuk menghitung geometri penggalian. ?nterpretasi data pada 3abel <-* menunukkan bahwa untuk kelas geomekanik <-+ lebih baik menerapkan metode penambangan ambrukan. 7ntuk kelas ' dan /, metode penambangan open stope akan lebih baik diterapkan. Sebagai tambahan, 3abel <-' tidak selamanya harus diadikan patokan, karena dapat uga memperhitungkan kondisi lainnya. Misalnya untuk kelas geomekanik ???-<, penerapan ambrukan dapat dilakukan
dengan memperhitungan orientasi kekar dan pengaruhnya terhadap ambrukan. endorski 5'D86 menyebutkan perlu adanya critical #actor dalam mengaplikasikan ambrukan pada badan biih bila terdapat kekar sub-horisontal. ?n#ormasi pada 3abel <-* untuk ukuran undercut akan sangat berguna dalam memperkirakan tata latak ambrukan. Misalnya untuk panel ambrukan dengan penggalian undercut segiempat, dan kelas massa batuan *, rata-rata ari-ari ekivalen yang disarankan adalah '* m dengan dimensi undercut +) m. !erhitungan dimensi undercut harus dilengkapi dengan analisis detail kondisi spesifk massa batuan, misalnya kondisi tegangan insitu dan kekuatan massa batuan. Bagaimanapun bagusnya klasifkasi geomekanik tersebut, hal tersebut diperoleh berdasarkan pengalaman, sehingga masih diperbolehkan keputusan-keputusan lain dalam a plikasinya. Tabel 370. 8n+" "e%a amb%+"an +nt+" be%bagai "ela geome"ani" da%i maa bat+an $La+b6-e%# 1'1).
elas geomekanik
'
/
<
*
+
3idak teradi
Buruk
Sedang
Baik
Sangat baik
7kuran #ragmen
(
Besar
Sedang
ecil
Sangat kecil
Secondary blasting
(
3inggi
Medium
ecil
sangat kecil
imensi undercut 5m6
(
<9
<9 ( /9
/9 (
Cavabilit y
* Jari-jari hidraulik ekivalen 3.3. TAMBAN T!"B#$A ATA# TAMBAN BA%A& TANA& 'perasi pena()angan (eliputi pe()oran dan peledakan +ang dilakukan untuk (e(ecah )atuan, pe(uatan dan pengangkutan, atau dapat juga dita()ahkan proses pere(ukan )ijih untuk (enghasilkan ukuran +ang sesuai. 'perasi terse)ut dapat diterapkan pada ta()ang )awah tanah, open pit, atau pena()angan di laut. 'perasi +ang sa(a juga dilakukan pada )er)agai pekerjaan konstruksi, (isaln+a pe()uatan jalan, TA, dll. /e)elu( sa(pai pada analisis ekono(i +ang sangat (e(pengaruhi pe(ilihan ta()ang )awah tanah atau open pit dan pada kondisi )agai(ana harus dilakukan peru)ahan dari open pit ke ta()ang )awah tanah atau se)alikn+a, sangat (enarik )ila diperti()angkan )e)erapa 0aktor-0aktor u(u(. 3.3.1. Ta()ang Ter)uka vs Ta()ang Bawah Tanah 3.3.1.1. roduksi Ta)el 3-2 (enunjukkan ju(lah (aterial +ang ditangani pada pena()angan open pit dan ta()ang )awah tanah di tahun 143. 5i dunia )arat, industri perta()angan dapat (enangani (aterial se)an+ak 3 (il+ar ton )ijih6 tahun. Metode pena()angan )ervariasi sesuai dengan jenis loga(n+a. Bijih )esi dan te()aga le)ih sering dita()ang dengan (etode open pit. #ntuk e(as, nikel, ti()al, dan seng le)ih sering dita()ang dengan (etode )awah tanah. Ta)el 3-2. Ju(lah (aterial +ang dipindahkan sela(a pena()angan dan pekerjaan konstruksi tahun 143 78o((ittee 0or Mineral olic+, 149: 106 m3
Penambang
1!!0 6"0
#1 1$
an Terbuka %a&ah tanah
Pekerjaan konstruksi
1#!0 130
3' 3
3$!0
100
Terbuka %a&ah tanah Ju(lah pena()angan )ijih dengan open pit )ervariasi untuk setiap negara. 5i #/A sekitar 92; pena()angan )ijih loga( dilakukan (elalui open pit tetapi untuk negara /wedia han+a 3<;. Ta)el 3-= (e(perlihatkan ju(lah pena()angan open pit dan )awah tanah di dunia )arat +ang (enghasilkan 12<.<<< ton )ijih6 tahun 7tidak ter(asuk ta()ang )atu)ara:. Ta)el 3-2 dapat (ewakili <; produksi ta()ang di seluruh )elahan dunia +ang (eningkat dari 1.<< juta sa(pai 3-2<< juta ton per tahun sela(a periode 1=9-144. Ta)el 3-= (enunjukkan )ahwa produksi ta()ang (eningkat )ukan karena peningkatan ju(lah industri perta()angan, tetapi le)ih dikarenakan perluasan daerah pena()angan. Ju(lah industri perta()angan )esar (eningkat, dan sela(a periode waktu +ang sa(a, ju(lah ta()ang kecil dan (ediu( (eningkat dengan konstan atau se)alikn+a (enurun (enjadi se(akin kecil.
<.<.'./. !erkembangan !roduksi !erkembangan teknis yang cepat selama beberapa dekade terakhir menghasilkan peningkatan produktivitas yang tinggi. !roduktivitas menunukkan peningkatan yang lebih besar pada tambang-tambang besar dibandingkan tambang-tambang kecil serta lebih tinggi diperoleh dari tambang terbuka daripada tambang bawah tanah. !ada tambang terbuka hanya terdapat sedikit pembatasan untuk bisa mempergunakan mesinmesin dengan kapasitas yang besar, berbeda dengan tambang bawah tanah yang dibatasi oleh ruang kera yang sempit. !ada studi perbandingan antara tambang terbuka di 7S$ dengan tambang bawah tanah di Swedia yang telah dilakukan beberapa memperlihatkan bahwa produksi tambang terbuka per tambang secara berkala lebih menunukkan peningkatan dibandingkan tambang bawah tanah, tetapi prosentase peningkatan lebih besar teradi pada tambang bawah tanah. Seak awal abad masehi, untuk tambang terbuka produktivitas meningkat sebanyak /+9N dan untuk tambang bawah tanah <+9N, dan produktivitas mulai meningkat akhir-akhir ini pada tambang bawah tanah besar dibandingkan tambang bawah tanah kecil.
