SHRINK AND FILL STOPING METHOD
A. Pend Pendah ahul ulua uan n
Jika tambang permukaan (Surface Mining) memiliki keunggulan dalam hal produksi massal serta biayanya yang relatif lebih minimalis, maka tambang bawah tanah (Underground Mining) memiliki keunggulan dalam hal aneka ragam metode metode kemamp kemampuan uan serta serta kepanda kepandaian ian untuk untuk mengha menghadapi dapi keadaan keadaan alam alam yang begitu keras dan sangat ekstrem yang tidak memungkinkan untuk dilakukan penambangn secara terbuka. Benar, bahwasanya pekerjaan tambang bawah tanah belum bisa selengkap dan seefisien jika dibandingkan dengan tambang permukaan dalam hal biaya (dalam US) untuk memproduksi mineral (15 % vs 85 %). Metode tambang bawah tanah tanah melipu meliputi ti hanya sekitar sekitar 45 dari dari produks produksii bijih bijih non-metal non-metalik, ik,
13 % bijih bijih
metali metalik k dan 42,5 42,5 % untuk untuk batuba batubara ra yang yang sedang sedang diprod diproduks uksi. i. tetapi tetapi Amerik Amerikaa Serikat Serikat ternyata ternyata sangat bergantun bergantung g pada metode tambang tambang bawah tanah untuk untuk menambang mineral strategis tertentu yang mereka miliki, seperti hampir semua jenis Fosfor, kalium karbonat, trona dan seng. Selain itu tambang bawah tanah merupa merupakan kan bagian bagian yang yang pentin penting g dalam dalam produks produksii batubar batubaraa bitumi bituminus nus,, emas, emas, molibdenum, halit dan perak. Tanpa melihat bagaimana keadaan pada saat ini atau ataupun pun kecen kecende deru rung ngan an di masa masa lamp lampau au,, kita kita dapa dapatt menga mengamb mbil il beber beberapa apa kesimpulan : 1.
Tambang
bawah
tanah
masih
memiliki
peranan
penting
dalam
pengeksploitasian mineral 2.
Tak Tak ada ada pengu pengura ranga ngan n dal dalam am apli aplika kasi si fors forsea eabl blee
Meskipun masih sangat penuh resiko untuk meramalkan kecenderungan dan bagaimana masa depan, namun indikasi yang sebenarnya rupanya sangat menyokong kembalinya tambang ke posisi unggul seperti yang pernah diraihnya dahulu. Pertimbangan atau indikasi itu meliputi :
1. Terus meningkatnya deposito atau cadangan dengan nilai rendah 2. Mengurangi mobilitas atau perpindahan mesin-mesin dengan ukuran besar 3. Batasan ever-tightening lingkungan 4. Peluang kemajuan dalam bawah tanah yang boring serta peralatan tambang yang terus berkembang. Dalam persiapan untuk pengambilan cadangan atau deposit tambang, pengembangan atau pembangunan di dalam tambang bawah tanah memerlukan beberapa pertimbangan tertentu yang tidak terjadi pada metode tambang permukaan. Suatu tinjauan ulang atau suatu pertimbangan menyangkut faktor (iklim, sebenarnya dapat hampir diabaikan, kecuali jika tambang memerlukan suatu proses pemanasan ataupun pendinginan). Yang paling kritis atau membahayakan adalah faktor lapisan tanah serta alam : kekuatan dari bijih dan batuan, keberadaan air bawah tanah (Lokasi yang luas merupakan faktor penting, sebab lokasi tambang di permukaan tentunya lebih luan atau lebih lapang jika dibandingkan dengan keadaan lokasi di tambang bawah tanah). Faktor sosialekonomi-politik-lingkungan juga dapat menimbulkan banyak masalah bagi tambang bawah tanah, karena beberapa alasan : 1. Lebih banyak memerlukan keahlian tenaga terampil 2. Masalah biaya yang jauh lebih tinggi mengingat tambang bawah tanah melibatkan resiko yang jauh lebih tinggi dibanding tambang permukaan 3. Subsidence atau cadangan endapan harus selalu dikontrol dan dikendalikan Tingkat penyetujuan dalam pelaksanaan pembangunan sebelum tahap eksploitasi juga berbeda. Tambang permukaan juga memerlukan pertimbangan penggalian yang lebih banyak jika ada permukaan tanah (Overburden) yang harus dibuang, seperti halnya pada kasus normal, luas area permukaan mungkin sangat berkaitan dengan pembuangan limbah buangan dan juga aktivitas permbangunan sebelum kegiatan penambanyan yang nyata atau sebenarnya. Dilain pihak membatasi penggalian serta pembukaan atau pengupasan dengan jumlah relatif secara kecil sangat diperlukan dalam mengembangkan metode tambang bawah tanah. Keseluruhan biaya-biaya penggalian tidak mungkin terlalu berlainan . Biar
bagaimanapun, hal ini karena perbdaan yang sangat besar dalam tarif pembukaan dan unit penggalian biaya-biaya tambahan. Lebih lanjut dalam tambang bawah tanah perlu perhatian atau kehati-hatian yang harus jauh lebih besar untuk kedudukan, ketahan hidup dan jadwal pembuatan konstruksi pembangunan . Suatu keputusan telah dibuat untuk menggunakan pertambangan bawah tanah,
perhatian
terfokus
pada
pemilihan
sebuah
metode
ekpsloitasi.
Pembangunan tidak dapat dimulai sampai sebuah rencana produksi tambang telah diadopsi, dan langkah pertama adalah untuk mempertimbnagkan kelas metode mana yang paling cocok; unsupported, supported, atau caving (Morrison dan Russell, 1973). Proses pemilihan metode yang secara besar bergantung pada kondisi alam dan geologis yang berhubungan dengan lapisan mineral dan faktorfaktor tertentu lainnya. Pemilihan setidaknya pada kelas jika tidak metode itu sendiri perlu pada point ini untuk mengizinkan perencanaan pembangunan untuk dimulai. Pertimbangan yang meliputi metode pertambangan adalah apakah eksploitasi akan terjadi pada kemajuan atau kemunduran; yaitu, produksi yang memulai hampir pada titik akses dan kemajuan dibagian luar, atau hampir menghasilkan perbatasan dan kemunduran property atau lapisan pada titik akses ini. Hal ini tentu saja keputusan yang penting dalam lapisan datar pertambangan pada batas lateral yang besar karena akan mempengaruhi penempatan dari pembangunan lubang utama (Obert, 1973c). kemajuan membantu untuk alasan ekonomi (ada sebuah perpindahan yang lebih cepat pada hasil dari produksi), tetapi kemunduran lebih disukai untuk alasan keselamatan
B. Shrink and Fill Stoping Method
Shring and
fill stoping
method
merupakan bagian dari system
penambangan bawah tanah dengan menggunakan metode supported stope methode sehingga dalam proses penambangannya memerlukan penyanggaan untuk memperkuat dinding batuan (wallrock). Pada dasarnya mirip dengan system shringkage stoping, hanya saja setelah satu blok antara level satu dengan
level lainnya habis ditambang atau digali, kemudian rongganya diisi dengan filling material yang dapat berupa pasir, tanah dan broken ore (bijih yang tidak terpakai/parting). System penyanggaannya juga dapat menggunakan Rock Bolt (Baut Batuan) yang berfungsi untuk memperkuat dinding batuan (Wallrock). Shrink and fill mine model mengasumsikan suatu badan bijih vertikal dengan kekuatan bijih yang lemah dan mempunyai wallrock yang lemah. Hanya cukup bijih yang dipindahkan setelah proses peledakan untuk menyediakan tempat bekerja untuk melakukan kegiatan pemboran yang melingkar sehingga sisa dari bijih atau broken ore/bijih yang tidak terpakai dibiarkan menimbun dan di gunakan sebagai system penyanggaan yang membantu dan mendukung kekuatan dari dinding batuan. Bijih yang tersisa atau tertinggal yang digunakan untuk
memperkuat diding
penambangan
harus
batuan
diangkut
atau
pada
tahap/siklus
dipindahkan
akhir
keluar
dari proses
karena
system
penyanggaan tidak diperlukan lagi. 1. Development
Metode ini merupakan metode lanjutan dari metode shrinkage method. Pada shringkage method setelah broken ore hasil peledakan diambil, kemudian rongga-rongga pasca peledakan kemudian diisi oleh material pengisi. Disinilah dimulai proses development dari metode shrink and fill. Jadi dapat dikatakan metode ini merupakan modifikasi dari shrinkage method. Pembangunan stopenya pun hampir mirip dengan shrinkage method dimana setelah diisi oleh material pengisi maka bagian atasnya dijadikan tempat penembangan dimana juga dibuat chute sebagai tempat jatuhnya broken ore yang akan diambil oleh alat angkut menuju ke luar area penambangan. Pada
proses
pembangunan
atau
perencanaan
menggunakan
menggunakan alat berupa Jackleg drills untuk menciptakan stope yang digunakan sebagai tempat bekerja serta juga digunakan untuk produksi dan pembangunan serta sebagai pembuatan system penyanggaan dengan Rock Bolt untuk memperkuat dinding bantuan (wallrock). Dasar pembuatan metode
Shrink an Fill Stoping adalah dimensi dari stope, sebagian besar dipengaruhi atas bentuk dan ukuran endapan. Dalam suatu hubungan bentuk bijih yang sempit, stopes ditempatkan secara longitudinal/membujur, pada bentuk bijih yang besar dan lebar, stope diletakkan secara transversal/melintang. Lebar stope bermacam-macam dari 3 – 100 kaki (1–30 m), panjang dari 150 – 300 kaki (45-90 m), tingi dari 200 – 300 ft (60-90 m) (Lucas dan Haycocks, 1973; Lyman, 1982) walaupun mekanika batuan merupakan suatu hal yang dipertimbangkan dalam rancangan, pembukaan stope sandiri secara relatip kecil dan ditekan tidak terlalu berlebihan. Untuk itu perhatian utama adalah untuk memelihara
/ menjaga ukuran stope yang dapat diatur sehingga
memastikan aliran bijih yang halus oleh gravitasi dan pengawasan pengambilan secara lebih efektif. Shrink Stoping merupakan metode yang tidak mendukung karena pembukaan stope sendiri secara umum tidak memiliki pilar dan dukungan (sistem penyanggaan) yang dibuat sangat kecil. Jika bentuk bijih besar, dan beberapa
stope
berdampingan
pilar/penyangga antara stope
satu
sama
lain,
kemudian
membuat
untuk mengendalikan tanah. Bingkai pilar
dibiarkan/ditinggalkan pada ujung (sisi-sisi) stope, setiap sisi diberi penyangga misalnya pada penyangga dasarnya, dan puncak penyangga di paling atas. Kadang-kadang pilar-pilar ini ditemukan kembali dalam penambangan berikutnya, dan kadang-kadang pengisian ditempatkan pada stope setelah bijih dikeluarkan sebagai
sesuatu yang berarti secara tetap
sebagai sistem penyanggaan yang dapat memperkuat dinding batuan (Wallrock). Sifat
dari
metode
stope
adalah
bagaimana
pengoperasian
penambangan diadakan pada suatu jarak vertikal yang dapat dipertimbangkan. Oleh karena itu, beberapa tingkatan diperlukan, tingkatan pengangkutan produksi umumnya ditempatkan 200 – 600 kaki (60 – 180 m) terpisah. Jika tinggi stope kurang dari interval level, maka sublevel stope harus di bangun yang digunakan untuk menghubungkan antar tempat bijih.
Pada methode shrink and
fill stoping menggunakan system
penyanggaan dengan menggunakan Artificial Support yang berupa : a. Material pengisi Pada sistem penyanggaan ini menggunakan material pengisi dalam membuat system penyanggaan yang berupa waste/tailing hasil pengolahan ore yang telah diambil sebelumnya. Material pengisi tersebut dimasukan dan ditimbun pada daerah penambangan yang bijihnya sudah diambil. Pada proses penambangan setelah satu blok antara level satu dengan level lainnya habis ditambang atau digali, kemudian rongganya diisi dengan filling material (material pengisi). b. Rock Bolting (Baut Batuan) Pada system penyanggan dengan menggunakan Rock Bolting dipasang pada dinding batuan bagian atas/atap sehingga dapat memperkuat dinding batuan bagian atas tersebut. Cara memasangnya dengan melakukan pemboran pada bagian atas dinding batuan, kemudian Rock Bolting tersebut dipasang pada dinding batuan.
2. Keuntungan dan Kerugian
Metode shrink and fill stoping memberikan beberapa keuntungankeuntungan, antara lain : 1. Safety sangat bagus karena menggunakan system penyanggaan. 2. Sangat serbaguna dan umum digunakan 3. Tiang penyanggaan dapat menahan (recovery) dinding batuan biasanya dengan menggunakan Rockbolt atau material pengisi seperti pasir dan tanah maupun Broken Ore. 4. Menjaga terhadap beberapa masalah dari limbah buangan (disposal) 5. Metode ini digunakan untuk bijih (ore) yang lunak (Swell Factor), biasanya primary ore seperti vein (urat-urat bijih)
Penggunaan metode shrink and fill stoping
juga menimbulkan
beberapa kerugian, antara lain : 1. Apabila menggunakan system penyanggaan berupa Rock Bolting memerlukan biaya yang sangat tinggi. 2. Memerlukan biaya yang cukup besar dan harus cermat apabila akan mengisi filling material yang dapat memperkuat dinding batuan. 3. Alat yang digunakan pada proses penambangan dengan metode Shrink and Fill Stoping terbatas. Pada pembuatan stope (tempat penambangan) menggunakan Jackleg Drills. 4. Tempat berpijak yang kasar, yang menyebakan kondisi kerja yang berbahaya 5. Produktivitas rendah sampai sedang (rentang 5 – 10 ton, atau 5 – 9 ton, tiap perubahan/shift karyawan; maksimum 10 -15 ton, atau 9 – 14 ton, tiap shift karyawan)
3. Siklus Operasi
Kondisi kerja pada shrink and fill stoping sangat tidak ideal dkarenakan pada bagian dasar lantai kerja mempunyai bentuk yang tidak rata, karena adanya proses pengisian material (Fill Material) yang digunakan untuk memperkuat dinding batuan sebagai sistem penyanggaan. Pengeboran dilakukan secara horizontal dengan menggunakan Jackleg drills untuk menciptakan stope yang digunakan sebagai tempat bekerja serta juga digunakan untuk produksi dan pembangunan serta sebagai pembuatan system penyanggaan dengan Rock Bolt untuk memperkuat dinding bantuan (wallrock). Pembuatan Stope dengan cara menghancurkan batuan sehingga terbuat suatu lubang yang digunakan untuk bekerja atau melakukan aktivitas. Letak lapisan luar telah ditetapkan pada kerangka pilar dan tepat melalui permukaan lubang bukaan dengan operasi produksi dan peralatan, seluruh siklus, pada shrink and Fill Stoping mengikuti tahapan di bawah ini :
Pemboran : mesin bor angin, stoper, atau penimbunan dengan bor perkusi.
Peledakkan : ANFO atau slurry, pengisian dengan tangan (peluru), atau pemuat angin atau pompa (bagian terbesar), penembakkan secara elektrik atau oleh ledakkan penggabungan (fusi), ledakan oleh rentetan bench.
Perusakan Sekunder: bom dinamit, perubahan bentuk, pengeboran dan peledakan untuk memecah batu besar; pukulan palu juga digunakan
Pemuatan : arus gravitasi (melewati stope) : pengisi depan – belakang, pengisi overhead, LHD, sluher, luncuran (dibawah stope)
Penyimpanan/penimbunan: truk, LHD, kereta, daerah alat pembawa barang-barang Ekstraksi perlengkapan berkelanjutan jarang digunakan pada metode
stoping vertikal karena sifat dasar operasi dan prevalensi dari batu keras dalam
lapisan
bijih.
Kegunaannya
ialah
sebagian
besar
membatasi
pengembangan (TBM dan menaikkan pengeboran) ketika kekerasan batu diperbolehkan. Operasi bantuan : Operasi bantuan digunakan untuk menyinggung dan menghancurkan batuan sehingga menghasilkan suatu ruang yang dapat digunakan untuk bekerja melakukan proses penambangan. Proses penambangan mirip dengan metode shrinkage, yaitu dengan menggunakan peledakan untuk menghancurkan ore yang kemudian diambil melalui chute.
Gambar 1. Shrink slope schematic
