Tambang Terbuka PDF

Draft Bahan Kuliah

TAM TAMBAN BANG TER TERBUKA BUKA (HTKK-024)

Oleh : NURHAKIM, ST, MT

PROGRAM PROGRAM STUDI STUDI TEKNIK T EKNIK PERTAMBANGAN PERTAMBANGAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 2004/2005

Bahan Kul Kuliah iahT T eknik Pertambangan

PRAKATA Al A lhamdulillah, hamdulillah, La haula wala quww quwwata ata illa illa bill bil lah, Subhanakallah, La ‘ilma lana illa ma allamtana Bahan kuliah ini disusun untuk adik-adik mahasiswa D-2 Teknik Pertambangan Unlam yang mengambil matakuliah Tambang Terbuka. Hal yang melatarbelakangi penyusunan bahan kuliah ini adalah mengingat sangat minimnya buku yang tersedia untuk disiplin ilmu Teknik Per Pe rt ambangan, khususnya yang berbahasa Indonesia. Indonesia. Bahan kuliah ini sebagian besar berisi terjemahan buku “Introductory “ Introductory Mining Engineering Engineering”” (Howart K Hartman, 1987). Akan tetapi, mengingat sasarannya adalah mahasiswa program diploma, bahasannya sengaja dibuat tidak terlalu detail. Namun untuk menambah wawasan mahasiswa, penyusun juga menelaah menelaah be b e berapa referensi referensi la la in sebagai se bagai bahan pembanding. p embanding. Terima kasih disampaikan kepada seluruh pihak yang membantu dan memberikan memberikan dukung duk ungan an dalam dalam penyusunan pe nyusunan bahan kuliah uliah ini in i, t erutama ananda Beryl dan mamanya. Penyusun sadar bahwa dalam penyusunan bahan kuliah ini terdapat banyak kekurangan, untuk itu, diharapkan masukan dan saran konstruktif agar dapat memperbaiki bahan kuliah ini di masa mendatang. Akhirnya, penyusun berharap agar bahan kuliah ini bermanfaat. Amin.

Pe sona Gading Indah,

Fe bruari 2005 20 05

Nurhakim, ST, MT 132 258 2 58 665 665

NHK-8401@mi n.eng.unlam n.eng.unlam.Bjb© Bjb©2002-2004 Bahan Kuliah Kuli ah Tambang bang Terbu Terbuk ka Prakata Prakata


D A F T A R I SI SI Prakata Daf Daf tar Isi Silabus Matakuliah Matakuliah 1 1.1 1.2

Pengantar engantar Kontr Ko ntrib ibus usii Pertambangan ert ambangan untuk Perada erad ab an Manusia Pemil ihan Meto d a Penambang enambangan an

1 1 2

2 2.1 2.1 2.2

Klas ifikas if ikas i Metoda Metod a Penambangan enambangan dan Perbandingan erbandi ngannya nya Klasif Klas ifikas ikasii Metoda Metod a Penamban enambangan gan Perbandingan erb andingan T ambang T erbuka T amba ambang ng Bawah T anah

5 5 9

3. 3.1 3.2 3.3 3.3 3.4 3.4

Satuan O peras peras i Penamb enamb angan Pembo embo ran dan Penetra Penetras i Batuan at uan Pemuatan emuatan d an Penggalian Penggalian O peras peras i T ambahan ambahan Siklus Sikl us dan Sistem

10 11 17 22 23

4 4.1 4.1 4.2. 4.3 4.3 4.4

Persiap ers iapan an T amba ambang ng Terbuka Terb uka Sifat dan Lingk Lingkup up T ugas ugas Rancangan Ranc angan dan Perenc erencana anaan an T ambang Pemilihan emil ihan A lat C ut-off ut-o ff Grade d an Nisbah Pengupasan engupas an

24 25 28 29 30

5

Metode Metod e Eks Eks trak tr aks s i Mekanik

35

6

Metode Metod e Eks Eks trak tr aks s i A queo queo us

38

7

Pengantar Kes tab tab ilan Lereng

44

8 8.1 8.2

Sis tem Penyal Sistem enyaliran iran Sistem Sis tem Penyal enyaliran iran Langsung La ngsung (konven (ko nvens s ional) io nal) Sistem Sis tem Penyal enyaliran iran T ak Langs Langs ung (inko (ink o nvensio nvens ional) nal)

53 53 54

NHK-8401@mi n.eng.unlam n.eng.unlam.Bjb© Bjb©2002-2004 Bahan Kuliah Kuli ah Tambang bang Terbu Terbuk ka Prakata Prakata


SILABUS T ambang ambang T erbuka rbuka P rogra rogram m S tudi udi D 2 T ek nik P ertamban rtambang gan

Prasyarat : Telah mengiku me ngikutt i matakuliah matakuliah Pe P e ngantar Teknol Te knolog ogii Mine Minera rall

Uraian : 1. Pemahaman kontribusi industri pertambangan 2. Pemahama Pe mahaman n sist sist em-siste em-siste m t ambang t erbuka 3. Pengenalan urutan kerja dan peralatan yang dioperasikan pada kegiatan pertambangan. 4. Pengertian Nisbah kupas (stripping Ratio) 5. Pengenalan aspek-aspek Tambang Terbuka meliputi lereng tambang dan penirisan / penyaliran tambang

Pustaka : 1. Crawfrod, H., 1979, Open Pit Pit Mine Mine Pl P lanning and Design , SME-AIME, 1979 2. Hartman, H.L., 1987, Introductory Mining Engineering , John Wiley and Sons, Son s, New New York 3. Irw Irw andy Ari A rief, ef, Tambang Terbuka , Teknik Pertambangan ITB, Bandung 4. Nurhakim, 2003, Bahan Kuliah Tambang Terbuka , Program Studi Teknik Pertambangan FT Unlam, Banjarbaru 5. Pfleider, 1972, Surface Mining , Seeley W. Mudd Series, AIME 6. Sudarto Notosiswoyo dan Partanto Projosumarto, 1982, Pengantar Anal A naliisis Kemantapan Kemant apan Lere Lereng ng , Tekni Tekn ik Pert Pert ambangan IT IT B, Bandung 7. Buku lain yang terkait

NHK-8401@ NHK-8401@mi n.eng.unlam n.eng.unlam.Bjb© Bjb©2002-2004 Bahan Kuliah Kuli ah Tambang Terbu Terbuk ka Silabus Silabus


I . P EN EN G A N T A R 1.1. KONTRIBUSI PERTAMBANGAN UNTUK PERADABAN Kegiatan pertambangan telah dimulai sejak keberadaan manusia di dunia ini. Demikian tuanya, sehingga pertambangan (yang dilakukan dengan maksud untuk memanfaatkan sumberdaya mineral yang terdapat di bumi demi kesejahteraan manusia) diyakini sebagai ikhtiar kedua yang dilakukan manusia, setelah kegiatan pertanian / agrikultur. Tidak dapat dipungkiri, bahwa acapkali era budaya (cultural (cultural ages of man ) diasosiasikan dengan penemuan dan pemanfaatan mineral, antara lain: zaman batu (stone ( stone age, age, sebelum 4000 SM), zaman tembaga (Bronze ( Bronze age, 4000 - 1500 SM), zaman besi ( Iron age – 1500 SM - 1780), zaman Baja ( St eel age – – 1780 – 1945 M), dan zaman nuklir ( Nuclear age sejak sejak 1945 M). Dalam pelaksanaannya, kegiatan pertambangan di suatu daerah akan memberikan dampak terhadap lingkungannya, baik dampak positif maupun negatif. Kontribusi positif dari dari industri pertambangan antara lain : 1. Menambah pendapatan dan devis de visa a negara 2. Dapat meningkatkan kondisi sosial, ekonomi, budaya dan kesehatan masyarakat daerah di sekitarnya 3. Membuka kesempatan kerja dan berusaha 4. Memberi kesempatan alih teknologi 5. Berperan sebagai pusat pengembangan wilayah ((community community & regional development ) Disamping kontribusi positif di atas, industri pertambangan dapat pula mengakibatkan dampak negatif , antara lain : 1. Mengubah morfologi dan fisiologi daerah tersebut (tata guna lahan) 2. Berpeluang merusak lingkungan, karena a. Kesuburan Kesubu ran t anah dapat dapat berkurang / hilang hilang b. Mengurangi vegetasi, sehingga dapat menimbulkan kegundulan hutan, longsor dan d an erosi

[email protected]©2002-2004 Bahan Kuliah Kuli ah Tambang Terbu Terbuka ka - 1


c. Flora dan fauna rusak, sehingga ekologi juga rusak d. Mencemari sungai e. Pol Po lusi suara suara dan udara ud ara (debu (de bu dan kebisi kebisingan) ngan) 3. Dapat menimbulkan kesenjangan sosial, ekonomi dan budaya di wilayah setempat Untuk itu, sebelum memulai kegiatan pertambangan, terlebih dahulu harus dilakukan telaah untuk mendapatkan metoda penambangan yang sesuai, menguntungkan dan berwawasan lingkungan.

1.2. 1. 2. PEMILIHA PEMILIHAN N METODA MET ODA PENA PENA MBAN MBA NGA N Pemilihan

metoda

penambangan

didasarkan

pada

keuntungan

terbesar yang akan diperoleh, (note : pada awalnya pemilihan metode penambangan di dasarkan pada letak endapan relatif terhadap permukaan – dangkal atau dalam), serta mempunyai perolehan tambang yang terbaik dengan memperhatikan karakteristik unik di daerah yang akan ditambang (mel (me liput i : alamiah, alamiah, geologi, g eologi, lingku lingkung ngan, an, dll). dll). ( The cardinal rule or mine exploitation is to select a mining method that best matches the unique characteristics (natural, geologic, environmental, etc) ot the mineral deposit being mined, within the limits imposed by safet safet y, tech tec hnol no logy, and economi eco nomics, cs, to t o yield yield the lowest owest cos co st and ret ret urn the maximum maximum profit. pro fit.)) Faktor- faktor yang mempengaruhi pemilihan sistem penambangan adalah sebagai berikut : 1.

Karakteristik spasial dari endapan Faktor-faktor ini bisa jadi merupakan determinan terpenting, sebab sangat mempengaruhi dalam pemilihan suatu daerah akan ditambang dengan tambang terbuka atau bawah tanah, laju produksi, pemilihan metoda penanganan material dan lay-out tambang dari cebakan. a. Ukuran (dimensi : tebal dan penyebaran) b. Bentuk Bent uk (t (t abular, abular, lenti lent ikular, kular, massiv, at au irreg irregula ular) r) c. Attitude (inklinasi (inklinasi dan dip) d. Kedal Ked alama aman n (nilai (nilai : rata-rata rat a-rata dan ekst rim, rim, ni n isbah pengupas pen gupasan-SR) an-SR)



2.

Kondisi Geologi dan Hidrogeologi Karakteristik geologi dari mineral dan batuan induknya sangat mempengaruhi pemilihan metoda penambangan, khususnya dalam pemilihan antara metoda selektif atau tidak. Hidrologi mempengaruhi sistem drainase dan pompa yang diperlukan. Sedangkan mineralogi mempengaruhi mempeng aruhi cara pengolahan pengolahan mine mineral ral.. a. Mineralogi dan petrografi (sulfida dan oksida) b. Komposisi kimia dan kualitas (bahan tambang primer dan produk samping – by-product ; by-product ; unt unt uk batubara batubara : CV, TM, Ash, S) c. Struktur geologi (lipatan, patahan, diskontiniu, intrusi) d. Bidang lemah (kekar, retakan, cleavage dal d alam am endapan en dapan bijih bijih / cleats dalam batubara) e. Keseragaman, alterasi, oksidasi, erosi (zona dan batas) f. Ai A ir tanah t anah dan hidrolog hidrologii

3.

Sifat-sifat Geoteknik (mekanika tanah dan batuan) untuk bijih dan batuan sekelilingnya. Sifat mekanis dari material endapan dan batuan sekitarnya merupakan faktor kunci dalam pemilihan peralatan pada tambang terbuka (pada tambang bawah tanah hal ini berpengaruh pula pada kelas metoda yang dipilih : unsupported , supported , atau caving ) a. Sifat elast elast ik (k ( kekua eku at an, modul modu lus ela e lastis, stis, nisbah Poisson , dll d ll)) b. Peri Pe rillaku ela e lastik stik atau at au viskoelast viskoelast ik (flow ( flow , creep ) c. Keadaan tegangan (tegangan awal, induksi) d. Konsol Konso lidasi, idasi, kompaksi komp aksi dan kompetensi e. Sifat-sifat

fisik

lainnya

(bobot

isi

-

SG,

voids ,

porositas,

permeabilitas, kandungan lengas - moist moist ure ure cont co ntent ent ) 4.

Konsiderasi Ekonomi Ekono mi Faktor-faktor ini akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas, masa pengembalian dan keuntungan a. Cadangan (tonase dan kadar / kualitas) b. Laju produksi (produksi per satuan waktu) c. Umur tambang



d. Produktivitas (produksi per satuan pekerja dan wak tu, tu, misal ton/karyawan-shift ton/karyawan-shift ) e. Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang cocok 5.

Fakt Faktor or Teknologi Te knologi a. Perol Pe rolehan ehan tambang (mi ( mine ne rec overy ) b. Dilusi (jumlah waste yang yang dihasilkan dihasilkan den d engan gan biji bijih / batubara) b atubara) c. Ke-fleksibe Ke-fleksibellit as-an as-an met me t ode dengan deng an perub perubahan ahan kondi kond isi d. Selektivitas metode untuk batubara dan waste e. Konsentras Konse ntrasii atau dispe dispersi rsi dari peke rjaan rjaan f. Modal, pekerja, dan intensitas mekanisasi

6.

Faktor Lingkungan a. Kontrol baw baw ah tanah b. Pen Pe nurunan perm pe rmukaa ukaan n t anah anah (subsidence ( subsidence ) c. Kontrol atmosfir (kontrol kualitas, kontrol panas dan kelembaban, serta sert a unt unt uk tambang t ambang baw baw ah tanah : vent ventiilasi,) asi,) d. Kekuatan pekerja (pelatihan, recruitment , kondisi kesehatan dan kesela ke selamatan matan kerja, kehidupa ke hidupan n dan pem pe mukiman) ukiman) Obyektif dasar di dalam pemilihan suatu metode penambangan suatu

endapan mineral tertentu adalah merancang suatu sistem eksploitasi yang paling cocok di bawah suatu lingkungan yang aktual (Hamrin, 1982 dalam Hartman, 1987). Sering kali pengalaman memainkan peranan penting dalam pengambilan keputusan. Akan tetapi, pencapaian solusi optimal biasanya difasilitasi dengan menggunakan evaluasi kuantitatif dan kerekayasaan, mencakup teknik penelitian operasi (operation ( operation research ), ), ditambah dengan komputerisasi pemrosesan data dan informasi. Evaluasi kerekayasaan dapat dibagi dalam tiga tingkatan, yaitu : !

Studi konseptual (conceptual (conceptual study )

!

Studi Stud i kerek kerekayas ayasaan aan (engineering ( engineering study )

!

Studi desain detail (detailed ( detailed design study )



I I . K L A S IF I FI K A SI S I M ET O D E P EN A M B A N G A N D A N P ER ER BA B A N D IN G A N N Y A 2.1. KLASIFIKASI METODA PENAMBANGAN Beberapa

ahli

tambang

telah

melakukan

klasifikasi

metoda

penambangan terbuka dan bawah tanah antara lain : Peele (1941), Young (1946), Lewis dan Clark (1964). Dasar dari pembagian metoda ini adalah beberapa kombinasi subyektif dari spasial, geologi dan faktor geoteknik. Sedangkan beberapa skema saat ini dikenalkan lebih kuantitatif atau memiliki pendekatan sistem tetapi menggunakan dasar pendekatan yang sama seperti Peele adalah Morrison dan Russel (1973), Boshkov dan Wright (1973 (1 973), ), Thomas Tho mas (1978), (1978), Nichol Nicho las (1981) dan d an Hamr Hamriin (1982). (1 982). Secara garis besar, metode penambangan dapat digolongkan menjadi 3, yaitu : 1. T ambang ambang terb te rbuka uka (surface ( surface mining ) 2. Tambang dalam / bawah tanah ((underground underground mining ) 3. Tambang bawah air (underwater ( underwater mining / marine mine ) Tambang terbuka adalah metoda penambangan yang segala aktivitas penambangannya dilakukan di atas atau relatif dekat dengan permukaan bumi, dan tempat kerjanya berhubungan langsung dengan udara bebas. Tambang bawah tanah adalah metoda penambangan yang segala kegiatan atau aktivitasnya dilakukan di bawah permukaan bumi, dan tempat kerjanya t idak langsung berhubungan dengan udara luar. luar. Tambang

bawah

air

adalah

metoda

penambangan

yang

kegiatan

penggaliannya dilakukan di bawah permukaan air atau endapan mineral berharganya terletak di bawah permukaan air. Dengan semakin pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, serta diaplikasikannya berbagai cara baru dalam usaha mengambil



bahan galian, saat ini yang diperlukan suatu klasifikasi metoda penambangan penam bangan yang mempunyai ciri (Hartman, 1987) : 1. Umum (dapat diaplikasikan pada tambang terbuka atau bawah tanah, untuk semua komoditi tambang, batubara atau non batubara). 2. Meliputi metoda yang sedang berjalan dan metoda baru ((novel novel ) yang sedang dikembangkan tetapi belum dapat dibuktikan secara keseluruhan. 3. Men Mengenal genalii perbedaan pe rbedaan kel ke las met met oda yang besa be sarr dan biaya biaya relatif. Kategori Katego ri yang yang digunakan digunakan ol o leh Hartman adalah adalah : - dapat diterima diterima (acceptance (acceptance ): ): tradisional tradisional at at au baru b aru - lokal untu k tam t ambang bang t erbuka (at (at au tambang baw baw ah tanah) - kelas dan sub kelas - metoda Klasifikasi metoda menurut Hartman (1987) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.1 Klasifikasi metode penambangan AK AKSEPTAN TANSI / LOKAL

KELAS Mekanis (Mechanical)

Tambang Terbuka ( Surface Mining )

SUBKLAS ---

Placer Aq Aqueous

L A N O I S I D A R T

Solution

Tambang Bawah Tanah (Underground Mining )

L E V O N

---

Unsupported

---

Supported

---

Caving

---

---

---

METOD TODE * OpenPit Mining Mining Quarry * Open Cast Mining Mining Au Auger Minin ining g Hydrauli Hydraulicki cking ng Dredgi Dredging ng Borehole Mining Mining Leaching * Room& Pill Pil lar Mining * Stope & Pill Pil lar Mining Shrinkage Stoping * Subl Sublevel Stoping Cut Cut and Fil Fill Stoping Stull Stopping Square Set Stoping Stoping * Longwal Longwalll Mining Sublevel Cavi Caving ng * Block Cavi Caving ng Rapid Rapid Excavation Excavation Au Autom tomation tion, Robotics tics Hydrauli Hydraulic c Mining UG Gasi Gasifification cation Underg Underground round Retorting Retorting Ocean Mining Nucl Nuclear ear Mining Extraterre Extraterrestri strial al Mining

KOMODITA ITAS Metal, Nonm Nonmetal etal Nonmetal Coal Coal, Nonmetal Nonmetal Coal Metal Metal,, Nonm Nonmetal etal Metal, Nonmetal Nonmetal Nonmetal Nonmetal Metal Coal, Coal, Nonm Nonmetal etal Metal, Nonm Nonmetal Metal Metal,, Nonm Nonmetal etal Metal, Nonmetal Metal Metal Metal Coal Coal Metal Metal NonC NonCoal oal (Hard Hard rock) All Coal, Coal, Soft rock Coal oal Hydrocarbons Metal Metal Noncoal Noncoal Metal, Nonmetal

Catatan : Tanda * menunjukkan metode paling penting dan paling sering digunakan Sumber : Hartman, 1987



Sebelum Hartman mengemukakan pendapatnya, telah ada ada beberapa pembagia pe mbagian n siste siste m penambangan menurut beberapa bebe rapa ahli ahli, antara ant ara lain lain :

Menurut Robert S Lewis L ewis !

!

Surface mining Place Place r mining mining ! Open cut mini mining ng ! Underground mining Stope Naturally Supported ! - Open stoping - Open stopes in small orebodies - Sub level stoping - Open st opes wit wit h pi p illar suppo sup porrt s - Casual pillar - Room (or stope) and pillar (regular arrangement) Stopes articially supported ! - Shrinkage Shrinkage st oping - With pillar - Without pillar - W ith subseq subsequ uent waste filling filling - Cut and fill stoping - Stulled stopes in narrow veins - Square set stoping Caved stopes ! - Caving (ore broken by induced caving) - Block caving - Sublevel caving - T op slicing slicing Combination of supported and caved stopes !

Menurut L J Tho Thomas mas !

!

Surface mining Alluvial mining ! Alluvial Mineral sands mining ! General open ope n pit mining mining ! Surface mining machinary ! Open cut mining of bedded deposit ! Open pit mining of massive deposit ! Ab ando don ned pi p it ! Aban Non-entry mining ! Underground mining (pembagian sama dengan Robert S Lewis)



Menurut K A Sweet !

!

!

Surface mining Placer mining mining ! - Panning and sluicing - Hydraulicking - Dredging Open pit pit ! - Single bench - Mult Mult iple bench b ench - Strip mining - Quarry mining Glory hole ! Under Und ergrou groun nd Metalliferous Metalliferous Sellf suppor Se sup portt ed opening (natural) (natural) ! - Open stope mining - Isolated openings - Sublevel stoping - Longhole stoping - Pillared open stopes - Random pillars - Regular pillars Open Artificially supported stopes (supported openings) ! - Shrinkage stoping (broken ore) - Cut and fill (waste filled) - Square set stoping - Longwall mining Caving methods (Stress relief) ! - Caving (ore broken bay induces collapse) - Sub level caving - Block caving - Top Slicing Underground Coal Mines Drift mine ! Slop Slop mine mine ! Shaft mine !



2.2. 2. 2. PERBAN PERBA NDINGAN DINGA N TAMBANG TAM BANG TERBUKA DA N BAWA H TA TA NAH ant ara lai lain n: Keuntungan t ambang terbuka antara 1. Ongkos penambangan per ton atau per BCM bijih lebih murah karena tidak

perlu

adanya

penyanggaan,

ventilasi

dan

pencahayaan

( illumination ) 2. Kondisi kerjanya lebih baik, karena berhubungan langsung dengan udara luar dan sinar matahari 3. Penggunaan alat-alat mekanis dengan ukuran besar dapat lebih leluasa, eluasa, sehingga sehingg a prod uksinya uksinya bi b isa leb lebiih be besa sarr 4. Pemakaian bahan peledak dapat lebih efisien, leluasa dan hasilnya lebih baik, karena : a. Adanya Ad anya bidang bebas be bas (free (free face ) yang lebih banyak b. Gas-ga Gas-gass be bera racun cun yang dapat d apat ditimbulka ditimbulkan n o leh pe pelledakan edakan dapat dihembus dihemb us angin dengan cepat (ti (t idak te rakumulasi rakumulasi)) 5. Perolehan tambang (mining ( mining recovery ) lebih besar, karena batas endapan en dapan dapat dapat dili dilihat dengan deng an jelas jelas 6. relatif lebih aman, karena bahaya yang mungkin timbul terutama akibat kelongsoran, sedangkan pada tambang bawah tanah selain kelongsoran

juga

disebabkan

oleh

adanya

gas-gas

beracun,

kebakaran dll 7. Pen Pe ngaw gaw asa asan n dan pengamat pengamat an mutu bijih bijih (grade ( grade control ) lebih mudah Kerugian t Kerugian t ambang terbuka terbu ka ant ant ara lai lain n: 1. Para pekerja akan langsung dipengaruhi oleh keadaan cuaca, dimana hujan yang lebat atau suhu tinggi akan mengakibatkan efisiensi kerja menurun 2. Kedalaman penggalian terbatas, karena semakin dalam penggalian akan semakin banyak overburden harus dipindahkan 3. Timbul masalah dalam mencari tempat pembuangan tanah penutup yang jumlahnya cukup banyak 4. Alat-alat Alat-alat mekanis let let aknya tersebar terseb ar 5. Penc Pe ncemaran emaran lingku lingkungan ngan hidup relatif lebih besa be sarr



I I I . S A T U A N O P ER E R A SI S I P EN EN A M B A N G A N Selama tahap persiapan dan eksploitasi dari semua tambang jika material batuan dan tanah, bijih atau buangan ditambang dari bumi, dicatat bahwa ada satuan operasi yang digunakan. Satuan operasi penambangan adalah langkah dasar yang digunakan untuk memproduksi mineral dari endapan, bersama dengan langkah tambahan yang terlibat. Langlkahlangkah ini yang mengkontribusi secara langsung ke ekstraksi mineral disebut “operasi “operasi produksi”, produksi”, termasuk siklus produksi dari operasi. Sedangkan langkah-langkah tambahan yang mendukung siklus produksi diseb disebu ut “operasi tambahan”. tambahan”. Siklus produksi menggunakan satuan operasi yang secara normal didalam dua fungsi : pemecahan batuan dan penanganan material. Pemecahan batuan meliputi berbagai mekanika, tetapi untuk batuan dilengkapi dengan pemboran dan peledakan. Penanganan material meliputi pemuatan

atau

pengalihan

dan

transportasi

material

(transportasi

horisontal), dengan option “kerekan”. Jadi sklus produksi dasar di dalam t ambang t erdiri dari dari satuan-sa sat uan-satt uan operasi. operasi.

Siklus produksi = Pemboran + Peledakan + Pemuatan + Pengangkutan

Jika operasi produksi cenderung untuk memisahkan dan bersiklus secara alamiah, sedangkan kecenderungan tambang yang modern adalah mengeliminasi atau mengkombinasikan fungsi-fungsi dalam menambahkan kekontinuitasan. Sebagai contoh tanah dapat digali dengan suatu alat gali tanpa

memerlukan

pemboran

dan

peledakan.

Jika

penggemburan

( loosening ) diperlukan, kegiatan dapat dilengkapi penggaruan (ripping ( ripping ) tanpa peledakan sebelum pemuatan.



Siklus operasi pada tambang terbuka dibedakan terutama oleh o leh skala peralatan. Pada tambang terbuka yang modern, misalnya lubang tembak dengan diameter beberapa inchi dilakukan dengan mesin bor putar atau tumbuk untuk penempatan bahan peledak jika batuan keras yang akan digali.

3.1 PEMBORAN DAN PENETRASI BATUAN Rock Breakage

Pelepasan atau pembebasan batuan dari massa batuan induknya disebut “pemecahan batuan” (rock ( rock breakage ). ). Hal ini dapat dilakukan menggunakan api, air bertekanan tinggi, tekanan, maupun bahan peledak. Pada umumnya, ada dua tipe operasi pemecahan batuan yang dilakukan ditunjukkan dalam industri pertambangan, yaitu penetrasi batuan (rock penetration : drilling, drilling, cutting, boring, boring, dll) dan fragmentasi batuan ( batuan (rock rock fragmentation ). ). Dalam penetrasi batuan (pemboran, cutting dll) pada suatu lubang bor biasanya dilakukan secara mekanik dan kadang-kadang termik atau hidrolik. Tujuan dari penetrasi batuan antara lain untuk : (1) (1 ) Penempa Pe nempatt an bahan peled peledak ak atau at au kepe keperl rluan uan lai l ain n y ang memerlukan me merlukan lubang berukuran keci kec il (2) Membuat bukaan tambang atau terowongan ((tunnel tunnel ) final. (3) Mengekstraksi produk mineral sesuai ukuran dan bentuk yang diijinkan (batu dimensi). Berlawanan dengan penetrasi batuan, fragmentasi batuan bertujuan untuk menggemburkan dan memuat menjadi fragmen-fragmen suatu massa batuan, secara konvensional dengan energi kimia, pada peledakan tetapi ditambah secara mekanik hidrolik dan aplikasi baru dari energi. Penetrasi

batuan

dapat

diklasifikasikan

pada

beberapa

basis.

Termasuk dalam hal ini ukuran lubang, metoda mounting , tipe dari powe r . Pembagian / skema yang akan digunakan pada tulisan ini adalah berdasarkan bentuk dari penggempuran batuan atau jenis energi yang digunakan untuk melakukan penetrasi. Klasifikasi ini bersifat umum, dapat



diaplikasikan pada seluruh jenis tambang dan mencakup seluruh selur uh bentuk penetrasi. Metoda dan konsep penetrasi batuan dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 3.1 Klasifikasi Metoda Penetrasi batuan

BENTUK BENTUK ENERG NERGI Praktikal raktikal

METODA METODA

Mechanica echanicall (Drilling) (Dril ling)

Baru (Novel)

Termal

Fluid Fluid

Eksperim ksperimenta entall Sonik onik Kimiawi imiawi (Chemical ) Elektris lektris Sinar inar Nuklir

MESIN

Percussion ercussion Drop tool Hammer Rotary, drag-bit Blade lade Stone-set tone-set Sawing Rotary, Rotary, roller roller bit Rotary-percussion Hamm Hammer Rotary

Churn Churn atau Cable-tool drill Rock Drill Drill,, Channeler Channeler Auger atau atau Rotary Rotary drill drill,, boring Diamond drill rill Wire-ro ire-rope, pe, chain atau atau rotary rotar y saw Rolling-cutter drill, drill, boring

Flame Plasma Plasma Hot Fluid Fluid Fusion Freezing Jet Erosion rosion Bursting ursting Cavitation Vibrati bration on Explosion xplosion Reaction Reaction Electric lectric arc or Current Current Electric beam Electrom lectromagnetic agnetic induction on Laser Fisi Fusi

Rock drill dri ll (independent endent rotation) Rollin Rolli ng-cutter drill drill (superim rimposed posed percussion) Jet piercer, piercer, jet channeler channeler Plasma torch tor ch Rocket Rocket Subterrene (conceptual) Hydrauli Hydraulic c jet, monitor, onitor, canon canon Pelletellet-im impact pact atau abrasion drill drill Impossion drill drill Cavitating drill dri ll High-f High-freq requency uency transducer transducer Shaped charge, capsule, capsule, projectile projectile Rock “ softener” oftener” , dissolution Electrofrac lectrofrac drill Electron gun Spark park drill dri ll Electrom lectromagnetic agnetic radiation beam beam (conceptual) (conceptual) (conceptual)

Sumber : Hartman, 1987

Pemboran (Drilling ) Pemboran

dapat

dilakukan

untuk

bermacam-macam

tujuan

:

penempatan bahan peledak; pemercontohan (merupakan metoda sampling utama dalam eksplorasi); dalam tahan developmen : penirisan, test fondasi dan lain-lain; dan dalam tahap eksplotasi untuk penempatan baut batuan & kabel batuan (dalam batubara pemboran lebih banyak dibuat untuk pemasangan baut batuan - bolting daripada untuk peledakan). Jika



dihubungkan dengan peledakan, penggunaan terbesar adalah se bagai pemboran produksi. Komponen Operasi dari Sistem Pemboran Ada Ad a 4 komponen fungsi ung sion onal al ut ama. ama. Fungsi Fungsi in i dihubungk dihubu ngkan an dengan deng an penggunaan energi oleh sistem pemboran di dalam melawan batuan dengan cara sebagai berikut : !

Mesin bor, sumber energi adalah penggerak utarna, mengkonversikan energi dari bentuk asal (fluida, elektrik, pnuematik, atau penggerak mesin combustion ) ke energi mekanik untuk mengfungsikan sistem.

!

Batang bor (ro ( rod d ) mengtransmisikan energi dari penggerak utama ke matt a bor ma bo r (bit ). ).

!

Mata bor (bit (bit ) adalah pengguna energi didalam sistem, menyerang batuan bat uan secara makanik makanik untuk untu k melakukan melakukan penetrasi p enetrasi..

!

Sirkulasi fluida untuk membersihkan lubang bor, mengontrol debu, mendinginkan bit dan kadang-kadang mengstabilkan lubang bor. Ketiga komponen pertama adalah komponen fisik yang mengontrol

proses penetrasi, sedangkan komponen ke empat adalah mendukung penetrasi melalui pengangkatan cuttings . Mekanisme penetrasi, dapat dikategorikan kedalam 2 golongan secara mekanik yaitu rotasi dan tumbukan ( per pe rcussion cussion ) atau selanjutnya kombinasi keduanya. Gambaran dari aksi pemboran untuk masing-masing kategori dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.1. Tipe aksi pemboran dalam memecah batuan



Faktor-faktor yang mempengaruhi unjuk kerja pemboran. 1.

Vari V ariabe abell

operasi op erasi,,

mempengaruhi mempen garuhi

ke

empa emp at

komponen

siste siste m

pemboran (drill ( drill , rod , bit dan fluid ). ). Variabel dapat dikontrol pada umumnya dan mencakup dua kategori dari faktor-faktor kekuatan pemboran : (a) tenaga pemboran, energi semburan dan frekuensi, kecepatan putar, daya dorong dan rancangan batang bor dan (b) sifat sifat-sifat -sifat fluida fluida dan d an laju laju a lirnya. 2.

Faktor-faktor lubang bor, meliputi : ukuran, panjang, inklinasi lubang bor; tergantung pada persyaratan dari luar, jadi merupakan variabel bebas be bas.. Lubang bor d i t am ambang bang terbuka pada umumnya umumnya 15 - 45 cm (618 inch). Sebagai perbandingan, untuk tambang bawah tanah 4-17,5 cm (1,5-7 in.).

3.

Fakt Faktor-faktor or-faktor ba b at uan, faktor bebas yang terdi terd iri dari : sifat sifat-sifat -sifat batuan, b atuan, kondisi geologi, keadaan tegangan yang bekerja pada lubang bor yang sering disebut sebagai drillability factors yang menentukan drilling strength dari batuan (kekuatan batuan untuk bertahan terhadap penetrasi) dan membatasi unjuk kerja pemboran.

4.

Faktor-faktor pelayanan, yang terdiri dari pekerja dan supervisi, ketersediaan tenaga, tempat kerja, cuaca dan lain-lain, juga merupakan faktor fakto r bebas. bebas.

Paramete Paramete r Performansi (Unjuk Kerja) Kerja) Untuk memilih dan mengevaluasi sistem pemboran yang optimal, ada 4 parameter yang harus diukur atau diperkirakan,yaitu : 1. Energi proses dan konsumsi daya ( power ) 2. Laju penetrasi 3. Lama Lama pen p eng ggunaan bit (umur) 4. Biaya Biaya (biaya kep k epemil emiliikan + b iaya operasi op erasi))

Pemilihan Alat Bor Pemilihan suatu alat produksi haruslah melalui suatu prosedur yang telah didefinisikan dengan baik. Hal ini merupakan persoalan rancangan rekayasa



yang sebenarnya (true (true engineering design ) yang memerlukan suatu su atu pertimbangan harga. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut : 1. Mendeterminasi dan menentukan spesifikasi kondisi-kondisi dimana alat bor akan digunakan, seperti faktor-faktor yang berhubungan dengan pekerjaan (pekerja, lokasi, cuaca dan lain-lain) dengan konsi kon side de rasi rasi keselamatan keselamatan kerja. 2. Menetapkan tujuan untuk fase pemecahan batuan dari siklus operasi produksi ke dalam tonase, fragmentasi, throw , vibrasi dan lain-lain (mempertimbangkan batasan pemuatan dan pengangkutan, stabilitas kemiringan lereng, kapasitas crusher , kuota produksi, geometri pit, dll). 3. Atas At as das d asar ar pada pe pers rsyara yaratt an pe pelled edakan, akan, merancang pola pola lubang bor bo r (ukuran dan kedalaman lubang ledak, kemiringan, burden dan spasi). 4. Menentukan faktor drillability untuk jenis batuan yang diantisipasi, mengindentifikasikan metoda pemboran yang mendekati kelayakan. 5. Men-spesifikasikan variabel operasi untuk tiap sistem dibawah pengamatan, meliputi : mesin bor, batang bor, mata bor dan sirkulasi fluida. 6. Memperhitungkan parameter unjuk kerja, termasuk ketersediaan alat, biaya dan perbandingan. Mengamati sumber tenaga dan memilih spesifikasi. Item biaya yang besar adalah mata bor, depresiasi alat bor, bo r, tenaga kerja, kerja, pemeli p emelihara haraan, an, e ne nergi rgi dan fluida. fluida. Umur b it dan d an bi b iaya merupakan merup akan hal yang kritis namun sulit sulit untuk di d iproyeksikan. proyeksikan. 7. Memilih sistem pemboran yang memuaskan semua persyaratan biaya kesel kese luruhan yang yang rendah dan memperhat memperhat ikan ke selamat elamat an ke rja. rja.

Tabel di bawah ini adalah salah satu contoh alat bantu untuk pemilihan alat bor.



Tabel 3.2 Apli A plikasi kasi pembo pe mboran ran dan met met oda od a penetras penet rasii dari dari beberapa beb erapa batuan yang berb be rbed eda a

METODE ETODE PEMBORAN

Hydraulic Hydrauli c Jet Rotary, Rotary, drag drag bit bit Rotary, roller roller bit Rotary Rotary Percussion ercussion Pecussion Pecussion Therm Therm. Jet Piercin ercing g

DRILLABILI DRILLABILITY TY (KEM KEMAMPUBO AMPUBORAN) & JENIS BATUA BATUAN 1 2 3 4 LUNAK SEDANG - KERAS KERAS SANGAT KERAS KERAS (Serpih, Batu kapur (bt kapur, (Granit, (Granit, Rijang) Rijang) (Takonit, Kuarsit) terlapukkan, batu pasir Batubara terlapukkan) X X X X X X X X X X X X X X

Sumber: Hartman, 1987

Pemotongan (Cutting ) Jika pemotongan merupakan bagian integral dari siklus produksi, hal itu dilakukan dengan mesin yang dirancang sesuai dengan karakteristik batuan / mineral yang diinginkan. Pada saat ini, pemotongan (cutting ( cutting ) dilakukan pada dua aplikasi utama, yaitu : 1. Batubara dan mineral non-metal yang lebih lunak (tambang bawah tanah); jenisnya : Chain cutting machine, shortwall (fixed bar) atau universal (movable-bar). (mo vable-bar). 2. Bat Bat uan dimensi (t am amban bang g te rbuka) a.

Channeling machine, percussion atau flame jet

b.

Saw, wire, atau rotary

Tujuan dari kegiatan cutting adalah menghasilkan “kerf” yang dapat mengurangi atau mengeliminir peledakan. Aksi penetrasi dasar dalam pemotongan batuan atau batubara sama dengan pemboran.

Penggalian Mekanik (Mechanical Excavating ) Apli Ap likasi kasi penggal pe nggaliian secara sec ara mek mekani aniss pada t ambang terbuka a.l.: 1.

Pen Pe nggaru (Ripper ( Ripper ) Tanah yang sangat kompak, batubara, atau batuan yang lunak atau telah mengalami pelapukan.

2.

Bucket Wh W hee l Excavator Excavator (BWE) & cutting-head cutting-head excavators e xcavators



Tanah dan batubara. 3.

Auger A uger and highwall highwall mine miners rs Batubara

4.

Mesin Gali Mangkuk mekanis (MGM - Mechanical dredges ) Endapan aluvial / placer, koral dan tanah (di bawah air). Sebagai perbandingan, penggalian secara mekanis pada tambang

bawah tanah dilakukan sebagai berikut : 1.

Continous miner dan dan longwall shearer Batubara atau batuan non-logam yang lunak

2.

Boom-type miner

( roadheader ) dan Tunnel-boring , raise-boring ,

serta shaft-sinking machine Batuan lunak sampai sedang-keras.

3.2. PEMUATAN DAN PENGGALIAN Penanganan Material (Mate ( Mate rial rial Hand ling ling ) Semua

satuan

operasi

yang

terlihat

dalam

penggalian

atau

pemindahan tanah / batuan selama penambangan disebut penanganan material (material ( material handling ). ). Pada siklus operasi, dua operasi utama adalah pemuatan dan transportasi, dan jika transportasi vertikal diperlukan, kerekan ( hoisting ) akan menjadi operasi opsi ketiga. Penanganan material pada tambang mekanisasi modern berpusat pada peralatan. Skala peralatan pada tambang terbuka semakin bertambah besar. Batas atas ukuran truk meningkat menjadi 300 ton, 170 m 3 untuk 3

3

dragline , dragline , 140 m untuk shovel dan dan 8400 m untuk buck buc ket wheel ex e xcavator . Klasifikasi untuk peralatan tambang untuk penggalian-pernuatan dapat dilihat pada Tabel di bawah ini.



Tabel 3.3. Klasifikasi peralatan penggalian dan pemuatan Tambang Terbuka OPERASI TAMBANG

TERBUKA Siklus (Cyclic)

Kontini Kontiniu u (Continuous )

BAWAH TANAH Siklus (Cyclic)

Kontini Kontiniu u

KAT EGORI / MET MET ODE

Shov Shovel

Dragl Draglin ine e Dozer Dozer Scraper Scraper Peledakan (Blasting) Ekskavator Mekanis Excavator ) High Highwall wall Mining Dredging Dredging Loader Loader Shaf Shaft Mucker Self-lo Self-loading transport Slusher Slusher Continou Continous s Miner Boring Machi Machi ne

MESIN MESIN (APLIKASI) (APLIK ASI)

Power Shov Shovel, FrontFront-end end Loader, Hydraulic Excavator, Backhoe (penambangan bijih, pengupasan OB) Clawler, Clawler, Walking (pengupasan pengupasan OB) Rubber Rubber tired tir ed,, crawler crawler (blade) Rubber Rubber tired tir ed,, crawler crawler Explossiv plossives es stripping (OB) (Mech. Bucket Wheel (BWE) (OB), cutting head (tanah, batubara) Auger, Auger, Hidg Hidghwall hwall Miner (batubara) (batubara) Bucket ladde ladder, r, hydraulic (plac placer) Overhead Overhead,, gatheri gathering ng arm, shov shovel, front-end Clam Clamshell shell,, Orange peel, Cactus grab grab Load-Hau Load-Haull -Dump -Dump (LHD) (LHD) Rope-dr Rope-drawn awn Scrapper (bijih biji h loga logam) m) Milli Millin ng type type,, drum, drum, rippe ri pper, r, borer, borer, auger, auger, plow, plow, shearer shearer (batub (batubara ara & non-logam) Tunnel-Bori unnel-Boring ng Machi Machi ne (TBM), roadheader, raise borer, shaft borer (batuan lunak)

Source : Hartman, 1987.



Keuntungan dan kerugian dari berbagai alat dapat dilihat pada Tabe l berikut. Tabel 3.4. Perbandingan antara fitur Shovel, Dragline dan BWE Ala Alatt

Keunt untungan

Shovel

1. Biaya modal per satuan volume lebih rendah atas kapasitas kapasitas mangkuk, meskipun bila bila memperhitungkan panjang boomatau berat mesin gambaran kasar biaya-biaya modal adalah ekivalen 2. Penggalian le lebih baik bai k pada pada material ateri al keras dan hasil peledakan 3. Dapat memilah-milah dengan baik

1. Operasinya luas dan mudah digerakkan 2. Kemampuan menggalinya besar 3. Dapat menangani dan menimbun tanah penutup yang memiliki kestabilan rendah 4. Am Aman dari dari lunc luncura uran tumpuk pukan tana anah dan longsoran pit selama operasi normal Dragline 5. Prosentase perolehan batubara besar dan meminim inimkan kan kehancu kehancura ran n 6. Dapat menggali box-cut lebih dalam 7. Biaya perawatan rendah 8. Dapat memilah dengan baik 9. Tidak terpengaruh golongan lap. batubara 10. 10. Dapat bergerak ke sebarang arah

Kerug erugiian 1. Dapat terjadi kehancuran batubara pada perolehan yang kecil 2. Dimasuki oleh luncuran timbunan dan banjir pada pit 3. Tidak mudah menangani timbunan yang kestabilannya rendah 4. Tidak mudah menggali box-cut 5. Kemampuan / kedalaman penggalian berkurang bila dibandingkan dengan dragline dengan biaya yang sama 6. Sulit uli t dige digerakkan rakkan 1. Memerlu erlukan kan persiapan perm permukaan ukaan 2. Tidak dapat menggali dengan baik, apabila hasil peledakan eledakan tid tidak baik baik 3. Biaya modal per yard3 lebih besar, walaupun bila memperhitungkan panjang boomda boomdan n berat berat mesin diperhitungkan, diperhitungkan, biaya biaya akan ekivalen ekivalen

1. Tidak dapat menggali material keras 2. Memerlukan sejumlah persiapan permukaan 3. Ketersediaan rendah 4. Membutuhkan kru dalamjumlah besar BWE 5. Biaya modal besar bila dibandingkan hasil 6. Dapat dimasuki luncuran timbunan dan banjir 7. Dapat menyebabkan kehancuran batubara sehingga perolehan batubara kecil 8. Mobili obilitas tas re r endah Sumber: ber: Anon., non., 1976a (By perm permission ission fromBucyrus-E fromBucyrus- Erie ri e Co., S. Mil Milwaukee, waukee, Wl.), Wl.), dala dalamHar mHartm tman, 1987 1. Operasiny perasinya a kontin kontinu u 2. Interval jangkauannya panjang 3. Dapat beroperasi pada dinding jenjang yang tinggi tinggi dan pada lapisan batubara 4. Dapat dengan mudah menjangkau karakteristik teri stik tumpukan tumpukan dan kestabil kestabila an buruk 5. Dapat memperluas interval shovel dan draglin dragline jika j ika beroperasi eroperasi secara tand tandem em 6. Dapat langsung menyediakan enyediakan dataran untuk untuk reklamasi

Pemi Pe millihan A lat Secara garis besar, ada empat faktor yang pemilihan alat ekskavasi (Pfil (P fileide eider, r, 1973a, Martin et al, 1982 dal d alam am Hart Hart man, 1987 1 987), ), yait yait u : 1. Faktor performansi (unjuk kerja) Faktor ini berhubungan langsung dengan produktifitas mesin, dan meliputi : kecepatan putar, tenaga yang tersedia, jarak penggalian, kapasitas bucket , kecep kecepa at an tempuh, tempu h, dan reliabilit reliabilitas. as.



2. Faktor Fakto r desain desain Mencakup kecakapan pekerja, teknologi yang digunakan, jenis pengawasan dan tenaga ( power power ) yang yang tersedi t ersedia. a. 3. Faktor penunjang (Support (Support ) 4. Fakt Fakt or bi b iaya

Pengangkutan Material dalam jumlah besar dalam industri pertambangan ditransport dengan haulage (pemindahan ke arah horizontal) dan hoisting (pemindahan vertikal). Klasifikasi metoda pengangkutan dapat dilihat pada Tabel di bawah ini. Tabel 3.5 Klasifikasi metoda pengangkutan Tambang Terbuka METODA METODA

J ARAK ANGKUT

GRADEABILITY GRADEABILITY (O) Rerata Maks.

Rail, Rail, Train Truk, Trailer Scrappe rapper (ban (ban karet aret)) Front-end Loader Dozer Skip Aer Aeria iall Tram ramway Belt Conveyor High-angle conveyor Hydraulic conveyor (pipeline)

Tidak terbatas 0,3-8 km 0,2-5 mil 150 150-1500 m 500 500-5000 ft 300 m <1000 ft 150 m <500 ft 2400 m <8000 ft vert. rt. 0,80,8-8 8 km 0,50,5-5 5 mil 0,3-16 -16 km 0,2-10 mil 1,6 km <1 mil Tidak terbatas

2 3 8 12 12 15 8 12 15 20 Tida idak terbatas 5 20 17 20 40 60 Tidak terbatas

Rail (Train) (Train) Truc ruck, Shut huttle Car Slus lusher (Scraper) LHD Skip, ip, Cage Kontiniu ontinius s Conveyor (Belt, Chain and flight, monorail) Hydrauli Hydraulic c Conveyor Pneumati neumatic c Conveyor Conveyor Sumber : Hartman, 1987

Tidak terbatas terbatas 150 150-15 -1500 m 500 500-50 -5000 ft 30-90 m 100-30 -300 ft 90-600 m 300-2000 ft 2400 m <8000 ft vert. rt.

2 3 8 12 25 30 8 12 Tida idak terbatas

OPERA OPERA SI TAMBANG

TERBUKA Siklus (Cyclic)

Kontiniu inius s

BAWAH TANAH TANAH Siklus (Cyclic)

0,3-8 km

0,2-5 mil

Tidak terbatas Tidak Tidak terbatas terbatas

17

20

Tidak terbatas Tidak Tidak terbatas terbatas

Untuk alat angkut yang paling banyak digunakan (truk jungkit), dapat dijumpai 4 tahap : pemuatan, pengangkutan, penuangan dan kembali kosong (lihat Gambar).



Sumbe Sumberr : Martin, Martin, 1982 dalam dalam Hartman, Hartman, 1987 Gambar 3.1. Daerah kerja pengangkutan pada tambang terbuka Keuntungan dan kerugian beberapa alat angkut dirangkum pada tabel di bawah ini.



Tabel 3.6 Perbandingan Keuntungan dan Kerugian beberapa alat angkut MESIN ESIN Dozer

KEUNTUNGAN

Truck, Trailer Trailer Scraper (roda karet) Rail (Kereta Api)

1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 1. 2. 3. 1. 2. 3.

Luwes Kemampuan tanjak tanj akan an baik aik mampu di medan yang susah Luwes dan mudah digerakkan Menangani batuan kasar, besar Kemampuan tanjakan sedang Luwes dan mudah digerakkan Kemampuan tanjakan (grade-ability) baik Produksi besar, ongkos murah Jarak angkut tak ter terb batas Menangani batuan kasar, besar Produksi besar, kontiniu Kemampuan tanjak tanj akan an sangat sangat baik baik Biaya operasi kecil

1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3.

KERUGIAN KERUGIAN Terbatas untuk angkutan jarak dekat Tidak kontiniu Produksi roduksi kecil, kecil, lamb lambat Membutuhkan butuhkan jalan lan angkut angkut yang yang baik Pelan saat cuaca buruk Ongkos operasi tinggi Mungkin membutuhkan dorongan pemuatan Terbatas Terbatas untuk untuk tanah, fra fr agmen kecil Ongkos perawatan tinggi Biaya perawatan rel (track) Kemampuan tanjakan buruk Biaya investasi tinggi Tidak luwes Terbatas untuk batuan kecil atau hancur Biaya investasi tinggi

Belt Conveyor (Ban berjalan) Sumber: ber: Modifikasi odifikasi dari dari Pfieider, fieider, 1973a, 1973a, 1973b; 1973b; Marti Martin n et al, 1982 dalamHartman, dalamHartman, 1987 1987

3.3. OPERASI TAMBAHAN Operasi ini terdiri dari operasi-operasi yang mendukung tetapi tidak mempunyai kontribusi langsung dari penambangan. Klasifikasi operasi ini dapat di d ilhat pada Tabel Tabel beri b erikut. kut. Tabel 3.7. Klasifikasi Operasi Tambahan pada Pertambangan FUNGSI

TAMBANG TERBUKA TERBUKA

TAMBANG BAWAH TANAH

Pemantauan antauan debu* Pengurangan kebisingan Pencegahan pembakaran spontan Pencegahan penyakit Proteksi roteksi air dan udara Pembuangan limbah* Stabili tabilitas tas lereng Kontrol erosi tanah Distribusi Distribusi tenaga tenaga / listri li strik k Pemompaan , drai drain nase Penyim Penyimpanan, panan, penumpahan penumpahan Penyim enyimpanan, deliver deliverii pers ersediaan ediaan Fasilit Fasil itas as bengkel bengkel Lampu Lampu portabel Radi adio, telef elefon on Jalan angkut, angkut, dll Truk ruk karyaw ryawan, an, dll dll

Pemantauan antauan debu & gas* Pengaturan ventilasi & udara* Pengurangan kebisingan Pencegahan penyakit Proteksi air tanah Kontrol ontrol subsidens subsidens Kontrol Roof Kontrol ambrukan Distribusi Distribusi tenaga/listr tenaga/listrik/udar ik/udara a terkompresi terkompresi Pemompaan paan , drai drain nase Back filling , hoist ke permukaan Penyim enyimpanan, deliver deliverii pers ersediaan ediaan Fasilit Fasil itas as bengk engkel Lampu Lampu portabel dan stationery Radi adio, o, tele elefon fon Jalan angkut, angkut, dll Man cages, trips, cars, dll

Eksploitasi

Kesehatan & Keselamatan Kerja Kontrol ontrol lin lingkung gkungan an Kontrol ontrol Tanah Tanah Suplai uplai &distribusi distribusi tenaga Kontrol ontr ol air dan banjir banjir Pembuan buangan gan limbah Persediaan ersediaan material aterial Perawatan erawatan dan Perbaikan erbaikan Pencahayaan Ala Alatt komunik unikas asii Konstruksi Ang Angk kutan utan Kary aryawan awan Development

Persiap ersiapan an lokasi Pemindahan topsoil Reklam Reklamasi perm permukaan

Pembersihan bersihan lahan, jalan, dll Pengupasan, penim penimbunan bunan Pengg enggantian alat-alat, alat-alat, penghijau penghijauan an



3.4. SIKLUS DAN SISTEM Suatu bagan alir dari satu siklus operasi tipikal tambang terbuka dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Persiapan lokasi Pembersihan Pemindahan tanah pucuk

Transport ke lokasi penyimpanan

Transport untuk pemindahan langsung

Persiapan pemboran jenjang Pemboran

Penggaruan

Pengisian & Peledakan

Pembuangan OB (Langsung

Pembuangan OB Transport ke lokasi penyimpanan

Transport ke lokasi backfill

Pembersihan permukaan batubara / bijih Penggaruan batubara / bijih Pemboran batubara / bijih Coal Augering Peledakan

Penggalian / Pemuatan Batubara / bijih Transport batubara / bijih (utk penyimpanan & proses) PembuanganParting PembuanganParting Back filling (dari lokasi penyimpanan) Perataan bongkahan Pemindahan tanah pucuk Perataan permukaan akhir Penghijauan Pemantauan

Aktifitas penunjang : - Drainase - Pergudangan - Jalan / akses - Pengawasan

Sumber : Martin, arti n, 1982 dalamHartman, 1987

Gambar 3.2. Siklus operasi tipikal tambang terbuka



I V . P ER ER SI S IA P A N T A M B A N G T ER B U K A Persiapan

tambang

adalah

pekerjaan

yang

dilakukan

untuk

menyingkap endapan mineral untuk siap ditambang. Proses yang termasuk disini adalah semua tahapan yang diperlukan untuk suatu tambang menuju ke

penjadwalan

produksi

yang

lengkap,

antara

lain

perencanaan,

perancangan, konstruksi dan lain-lain. Persiapan tambang mengikuti pada umumnya studi kelayakan pada tahap I dan II yang dikembangkan sejauh mungki mung kin n dan informasi nformasi yang yang leb ebiih baik baik t ersedia ersed ia selama selama tahapan beruntut beruntut dari proyek. Dari titik pandang fisik di pembukaan tambang, sifat utama persiapan adalah melengkapi jalan menuju ke endapan bijih yang memungkinkan para pek pe kerja, peral p eralatan, atan, power, p ower, supp supplilier, er, air air dan udara dapat melaluinya. elaluinya. Faktor-faktor yang mempengaruhi pekerjaan persiapan tambang antara lain : 1. Faktor lokasi dan iklim 2. Faktor Fakto r Geo Geo logi dan Alamiah Alamiah a.

Tanah dan topografi.

b.

Relasi spasial (ukuran, bentuk, attitude dan d an lain-lai lain-lain) n) dari dar i badan bi b ijih termasuk kedala ke dalaman. man.

c.

Konsiderasi geologi, mineralogi, petrografi, struktur, genesa badan biji bijih, gradien temperatur temperat ur batuan, kehadi kehad iran air air clan lain-lain.

d.

Sifat mekanika batuan: kekuatan, modulus elastik, kekerasan, abrasiven abrasiveness, ess, dan lai lain-l n- lain.

e.

Sifat-sifat kimia dan metalurgi (akibat penyimpanan, proses dan laihlain),

3. Faktor Fakto r Sosia Sosiall - Ekono Eko nomi mi - Pol Po lit ik - Lingku Lingkungan ngan Sangat terg t ergan antung tung pada p ada fakt fakt or luar. Faktor-faktor Faktor-fakto r ini ant ant ara lai lain n: a.

Demografi clan keterampilan penduduk setempat.

b.

Finans Finansiial dan d an pemasar p emasaran. an.

c.

Kestabilan politik setempat.



d.

Peraturan polusi.

e.

Bantuan Bant uan peme peme rint rint ahan yang yang lain. ain.

T ahapan Persiapan Persiapan Tahapan ini dapat berlaku untuk persiapan di tambang terbuka maupun tambang bawah tanah, yaitu : a. Adopsi A dopsi dari laporan studi stu di kelayakan elayakan sebagai dokum do kumen en perencanaan, subyek ke modifikasi sebagai kemajuan pengembangan. b. Konfir Kon firmasi masi dari met oda od a penambangan dan rencana renc ana pert pert ambangan umum. c. Pengaturan finansial yang berdasarkan pada estimasi biaya yang telah dikonfirmasikan pada laporan studi kelayakan. d. Pengumpulan data tanah, termasuk Undang-undang Pertambangan dan Permukaan. e. Pengarsipan

pernyataan

dampak

lingkungan,

mendapatkan

ijin

penamban pe nambangan gan (termasuk (termasuk rencana rekla re klamas masi). i). f. Melengkapi jalan-jalan permukaan, transportasi, komunikasi, dan power ambang. supply ke t amban g. Perencanaan dan konstruksi pabrik, termasuk fasilitas pendukung, pellayanan dan kont pe kont rol adminis administt rasi. rasi. h. Pendirian pabrik pengolahan mineral, jika diperlukan, dan penanganan bijih dan fasilitas perkapalan, penimbunan dan pembuangan waste . i.

Pemi Pe mililihan han peral p eralat atan an pen p enamban ambangan gan untuk pe rsi rsiapan dan d an eksplora e ksplorasi si..

j. Konstruksi dari bukaan jalan utama ke badan bijih dan bukaan selanjutnya, pada tambang terbuka : pengupasan tanah lanjut (advanced ( advanced stripping ). ). k. Pengadaan tenaga kerja dan pelatihan tenaga kerja dan pelayanan pendukung (perumahan, transportasi, gudang yang diperlukan).

4.1. SIFAT DAN LINGKUP TUGAS Beberapa faktor pada persiapan tambang menerima beberapa perhatian khusus didalam tahap preparasi tambang terbuka. Dari faktor lokasi okas i, ikl ik lim adalah adalah fakt or yang leb ebiih kritis yang berhubungan b erhubungan dengan operasi operasi



di

permukaan.

Di

antara

faktor

geologi,

lapangan,

kedalaman kedalaman

dan

karakteristik spasial dari endapan serta keberadaan air adalah sangat penting pada tambang terbuka. Pada faktor lingkungan, beberapa persyaratan anti polusi dan reklamasi sangat perlu diperhatikan. Mencatat tahapan pada persiapan tambang yang telah disebutkan di atas ada 3 tahapan penting dan unik pada tambang terbuka yaitu : 1. Inisiasi rencana reklamasi sebagai bagian dari pernyataan dampak lingkungan. 2. Penentuan tempat penimbunan tanah pucuk dan limbah. 3. Penentuan dari pengupasan tanah penutup lanjut untuk mendapatkan jalan jalan ke endapan. Sebagai

petunjuk,

tabel

di

bawah

ini

menunjukkan

diagram

penjadwalan dari suatu tambang terbuka yang dirancang untuk produksi bijih "metal" 20.000 ton/hari. Tahap prospeksi selama 2,5 tahun. Tahap eksplorasi dan studi kelayakan sekitar 5,5 tahun. Tahap persiapan memerlukan lebih dari 3 tahun, dan dengan tahun tambahan untuk percobaan produksi untuk mencapai target produksi yang direncanakan. Jadi waktu

total

sekitar

12

tahun.

Reklamasi,

pembuangan waste dan

pengupasan tanah penutup lanjut dijadwalkan pada tahap ke 3. Pada gambar di halaman berikutnya akan diperlihatkan denah dari suatu tambang batubara di Black Thunder.



Tabel 4.1 Diagram penjadwalan untuk tambang terbuka tahun 1.2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Prospeksi / Eksplorasi

- Geologi - Pemboran Pendahuluan - Survey dan Ijin lingkungan - Uji Jenjang Metallurgy Studi Kelayakan

- Geologi - Pemboran Konfirmasi - Jalan / Akses ke Deposit - Sampel Curah (Bulk Sampling) - Uji Metalurgi dan Desain Flow Sheet - Studi Teknik dan Ekonomi - Survey, ijin & Kontrol Lingkungan - Adm Administrasi trasi & Penun enunjjang ang 3

Pembangunan & Konstruksi

- Desain dan rekayasa - Konstruksi fasilitas di permukaan - Pengupasan pra-produksi - Kontrol Lingkungan - Adm Administrasi trasi & Penun enunjjang ang

Penem Penemuan

Mulai Produksi

Sumbe Sumberr : Hartman Hartman 1987 Gambar 4.1. Lay-out Tambang Batubara Terbuka Black Thunder



4.2. RANCANGAN DAN PERENCANAN TAMBANG Tugas utama dari desain kerekayasaan pada tahap persiapan tambang terbuka adalah perencanaan open pit. Ada tiga faktor utama yang mempengaruhi perencanaan ini (Soderberg dan Rausch, 1968; Atkinson, 1983 dalam Hartman, 1987) yaitu: 1. Faktor alamiah dan geologi : kondisi geologi, jenis bijih, kondisi hidrologi, topografi, dan karakteristik metalurgi. 2. Faktor ekonomi : kadar bijih, tonase bijih, nisbah pengupasan, kadar rata-rata (terendah), biaya operasi, biaya investasi, keuntungan yang diinginkan, tingkat produksi prod uksi,, dan d an kondisi kondisi pemasaran. pemasaran. 3. Fakt Faktor or teknologi : peralatan, pit peralatan, pit slope slope , tinggi jenjang, kemiringan jalan, batas properti dan batas pit. Selain penentuan batas pit yang sangat penting, Mathilson (1982) menekankan kepentingan yang sama dan pengembangan suatu tahapan penambangan yang optimal dan penjadwalan produksi selama umur tambang. Oleh karena itu, dia membuat daftar obyektif dari perencanaan tambang dari titik pandang kelayakan sebagai berikut : 1. Menambang bijih sehingga didapatkan ongkos produksi minimum per satuan berat dari bijih (Penambangan next best ore dengan tahapan). 2. Menjaga viabilitas operasi (kecukupan ukuran lebar jenjang dan kesiapan jalan jalan untuk u ntuk peralat peralatan). an). 3. Menjaga

bijih

yang

terekspos

untuk

mengamankan

kesalahan

perhi pe rhitung tungan an at at au kekurang kekurangan an da d at a eksplorasi eksplorasi.. 4. Menunda pengupasan tanah penutup selama mungkin tanpa keserasian dengan peralatan, tenaga kerja clan jadwal produksi. 5. Mengikuti jadwal mulai yang logis dan dapat dicapai (untuk pelatihan, pembelian peralatan, logistik, dan lain-lain) yang meminimumkan resiko keterlambatan. 6. Memaksimumkan Memaksimumkan rancangan pit rancangan pit slope slope dan dan meminimumkan keruntuhan.



7. Menguji laju produksi yang ekonomis dan alternatif kadar rata-rata ra ta-rata terendah. 8. Akhir A khirnya, nya, pencapaia p encapaian n t ujuan men me ndapat kan metoda, metoda, pe peral ralatan atan dan jadw al yang

sesuai

untuk

melaksanakan

perencanaan

sebelum

memulai

pembangunan / pengembangan. Perencanaan tambang dapat dikategorikan ke perencanaan jangka pendek dan jangka panjang.

4.3. PEMILIHAN ALAT DAN SISTEM Pemilihan beberapa alat telah diterangkan sebelumnya. Di sini ditambahkan suatu petunjuk pemilihan alat untuk penanganan material sepe rt i t erlihat erlihat pada tabel di baw ah ini. ini. Tabel 4.2 Petunjuk pemilihan alat untuk penanganan material di tambang terbuka.

Produksi maksimum Laju Laju produksi Umur pit pit Kedalaman pit pit Deposit Deposit

Preparasi (jika perlu) Kompleksitas sistem Fleksibilitas operasi Kapasitas Kapasitas blending blending Penempatan selektif (pembuangan) Pengaruh cuaca basah Kebutuhan penjadwalan Ketersediaan sistem Peralatan pendukung Kemudahan memu memullai pekerjaan Investasi

Dozer Front end Loader

Dozer Scrapper

Dragline (direct (direct casting casting))

Excavator Truck

Sedang Sedang

Sedang Sedang

Tinggi Tinggi

Tinggi Tinggi

Excavator Hopper Crusher Conveyor Tinggi Tinggi

Sedang Pendek Sedang

Tinggi Ti nggi Panjang Panj ang Sedang

Sedang Sedang Dalam Dalam

Sedang Panjang Dalam

Sedang Panjang Sedang

Tdk terkonsolidasi

Rendah Rendah Pendek Dangkal Dangkal dan datar Tdk terkonsolidasi

Terkonsolidasi

Terkonsolidasi

Terkonsolidasi

Seragam sedikit boulder

Garu

Garu

Bor-Ledak Bor-Ledak

Bor-Ledak Bor-Ledak

Bor-Ledak Bor-Ledak

Bor-Ledak Bor-Ledak

Rendah Rendah

Sedang Sedang

Rendah Rendah

Sedang Sedang

Tinggi Ti nggi

Tinggi Ti nggi

Tinggi Ti nggi

Sedang

Rendah Rendah

Tinggi Ti nggi

Rendah Rendah

Rendah Rendah

Tinggi Ti nggi

Tinggi Ti nggi

Rendah Rendah

Sedang

Rendah Rendah

Rendah Rendah

Baik

Sangat baik baik

Buruk

Baik Baik

Sedang

Sedang

Besar

Besar

Kecil Keci l

Sedang Sedang

Kecil

Kecil

Kecil

Besar

Kecil

Besar

Sedang Sedang

Sedang Sedang

Sedang Sedang

sedang

Tinggi Tinggi

Sedang Sedang

Keci Kecill

Kecil

Keci Kecill

Keci Kecill

Sedan Sedang g

Seda Sedang ng

Tingg Tinggii

Tinggi Tinggi

Sederhana

Sederhana

Moderat

Sederhana

Rumit

Rumit

Keci Kecill

Keci Kecill

Sedan Sedang g

Sedang Sedang

Tingg Tinggii

Tingg Tinggii

Wheel Excavator Conveyor Tinggi Tinggi

Sumber : Martin arti n et.al, et.al , 1982 (ijin (ijin dari konsultan konsultan Martin, arti n, Inc. Golden, CO.) dalamHartm dalamHartman, an, 1987



4.4. CUT-OFF GRADE DAN DAN NISBAH PENGUPASAN

Ada Ad a dua pen penger gertt ian ian cut-off grade , yaitu : 1. Kadar endapan bahan galian terendah yang masih memberikan keuntungan bila ditambang 2. Kadar rata-rata terendah dari endapan bahan galian yang masih memberikan keuntungan apabila ditambang Cut-off grade ini yang akan menentukan batas-batas atau besarnya cadangan, cadang an, selai selain n itu it u juga menen me nentukan tukan perlu perlu t idaknya di d ilakukan lakukan pencampuran penc ampuran (mixing / blending) antara endapan bahan galian yang berkadar tinggi dengan yang rendah. Nisbah pengupasan adalah perbandingan antara tonase waste yang harus dipindahkan terhadap satu ton bijih yang ditambang. Hasil suatu perancangan pit akan menentukan beberapa tonase bijih dan waste yang dikandung dikandung pi p it itu. Perbandingan antara waste dan bijih tersebut akan memberikan nisbah pengupasan rata-rata suatu open pit. Menurut Jennings dan Black, ada 2 (dua) nisbah pengupasan yang harus dibedakan, yaitu : a. Overall stripping ratio (R) R menyatakan berapa volume waste yang harus dipindahkan untuk menyingkapkan satu volume unit bijih. Dirumuskan sebagai berikut :

R #

V pit "V bijih V bijih

b. Breakeven stripping ratio (BESR) Untuk menganalisis kemungkinan sistem penambangan yang akan digunakan, apakah tambang terbuka atau tambang dalam, maka digunakan konsep breakeven stripping ratio (BESR). 1) BESR (1) (1) (Overall stripping ratio) yaitu perbandingan antara biaya penambangan bawah tanah dengan penamba pe namban ngan terbuka.

BESR(1) #

A$ B C

D

#



dimana: A

=

biaya biaya penambangan pe nambangan sec ara baw baw ah tanah/ton biji bijih underground mining mining cost / ton to n ore

B

=

biaya pe penambangan nambangan secara ec ara t ambang ambang terbuka/ton terb uka/ton bjih bjih open pit pit mining mining cost / ton ore

C

=

ongkos on gkos pengupasan pengupasan t anah pe pett ut up/ton up/ton waste open pit pit st ripping ripping cos co st / t on waste

Ini berarti hanya bagian endapan yang mempunyai BESR lebih kecil dari D yang dapat ditambang secara tambang terbuka dengan menguntungkan. Jadi D adalah BESR (1) (1) tertinggi yang masih dibolehkan untuk operasi tambang terbuka dengan kondisi tersebut diatas. Setelah ditentukan bahwa akan digunakan sistem tambang terbuka, maka dalam rangka pengembangan rencana penambangan digunakan BESR (2) (2) dengan rumus sebagai berikut: 2) BESR (2) ( Economic stripping ratio ) (2) (Economic artinya berapa besar keuntungan yang dapat diperoleh bila endapan bijih itu ditambang secara tambang terbuka.

BESR(2) #

E $ F G

dimana: E

=

pendapatan pe ndapatan /ton biji bijih (recov reco verable value / ton ore )

F

=

ongkos on gkos produksi /ton /to n bjih bjih ( production production cost cost / ton ore )

G

=

ongkos on gkos pengupasan t anah / ton waste (s ( st ripping ripping cost / ton w ast ast e )

3) BESR (3) (3) Biasanya keuntungan maksimum dimasukkan dalam pertimbangan BESR, sebagai berikut :

BESR(3) # E $

F " H G

dimana : H

=

keuntungan ke untungan minimum/t minimum/ton on biji bijih yang diharapkan diharapkan expected minimum minimum profi prof it / t on ore



Contoh penentuan BESR Contoh perhitungan BESR (2) (2) untuk bijih tembaga kadar 0,80%, 0,75 %, dan 0,60 % Cu dapat dilihat pada tabel di halaman berikutnya. Dari tabel tersebut terlihat bahwa apabila harga logam Cu = $ 0,25 / lb,

-

bijih Cu (ore ( ore ) dengan kadar 0,80 % mempunyai BESR = 2,5 : 1

-


-


Demikian pula dengan harga logam Cu yang lain ($0,30/lb Cu dan % 0,35 /Lb Cu) Cu) Tabel 4.3. Contoh perhitungan Break Even Stripping Ratio BESR (2) (2)

Kadar Kadar biji bijih, h, %Cu %Cu Sme Smelter lter recovery, recovery, % Recovery Recovery Cu/ton Cu/ton Ore, l b Ongkos Produksi Penambangan Penambangan Mill Milliing Dpr. Dpr. & Gen. Gen. Cost Treatment Ongkos Ongkos Produksi Produksi total Ongkos Pengupasan Ongkos Ongkos Pengupaan Pengupaan /ton waste waste Recovery Value Harga jual per ton bijih 1. Untuk $0, $0, 25 / lb Cu BESR 2. Untuk $0, $0, 25 / lb Cu BESR 3. Untuk $0, $0, 25 / lb Cu BESR

0,80 81,8 81,80 0 14, 14,10

0,70 83,02 12, 12,20

0,60 85,8 85,80 0 10, 10,30

$ 0,45 0,45 $ 1,25 $ 0,85 $ 2,55

$ 0,45 0,45 $ 1,25 $ 0,76 $ 2,46

$ 0,45 0,45 $ 1,25 $ 0,65 $ 2,35

$ 0,40

$ 0,40

$ 0,40

$ 3,53 2,5 : 1 $ 4,23 4,2 : 1 $ 4,94 6,0 : 1

$ 3,05 1,5 : 1 $ 4,23 3,0 : 1 $ 4,27 4,5 : 1

$ 2,58 0,6 : 1 $ 3,09 1,8 : 1 $ 3,61 3,2 : 1

Setelah masing-masing BESR dihitung untuk setiap kadar Cu dan berbagai harga logam Cu, kemudian dibuat grafik BESR Vs Kadar Cu.



Grafik 4.1. Contoh Grafik BESR (2 (2) Dari grafik BESR (2) (2) terlihat bahwa tinggi rendahnya BESR sangat dipengaruhi oleh - kadar logam dari bijih yang akan ditambang - harga logam di pasaran Jadi pada dasarnya, jika terjadi kenaikan harga logam di pasaran, dapat mengakibatkan perluasan tambang karena cadangan bertambah, sebaliknya jika harga turun, maka jumlah cadangan akan berkurang.

Equivalent Yardage Menyatakan berapa ongkos pemindahan lapisan penutup per satuan unit volume tanah tertutup ($/m3, $/yd 3). Besaran ini diterima dan menjadi standar pada berbagai tambang dan distrik di AS. Konsep ini berguna untuk menghitung maximum allowable stripping ratio ratio dan pit limit mit . Beberapa standar stand ar yang dipakai : - Lake Superior iron ranges (loaded and hauled) Glaci Glacial al t ill

$ 0.33 - 0.651 / m

3

- Eastern US Coal fields (cast) T anah at au batuan lep epas as

$ 0.13 - 0.391 /m 3

- Western US porphyry copper district (blasted, loaded, hauled) Quartz Qu artz monzoni on zonitt e porp po rphyry hyry

$ 0.65 - 1.311 M3



Equivalent

yardage

rating ,

e,

adalah

perbandingan

ong kos ongkos

pengupasan suatu material terhadap ongkos pengupasan rata-rata standar 3

pada e = 1 untuk $ 0,26/ m . Harga e pada berbagai material ditunjukkan pada tabel di bawah ini. Tabel 4.3 Equi Equ ivalen valentt Y ardag ardage e Rat Rat ings Materi Mate rial al Dred Dredged ged mud, mud, w ater Loose sand sand Common soil (sand, loam, t ill) Hard Hard soil (cl (c lay, hardpan) Shaley Shaley rock Sandston Sandsto ne, limesto imeston ne Hard Hard t aconite aconite Sumber : Hartman, 1987

Rat Rat ing e 0.5 0.7 1.0 1. 0 1.5 1.5-2.5 2-3 3-5



V . M E T O D A EK E K ST S T R A K SI S I M E K A N IK IK Penambangan endapan bijih, batubara atau batuan yang dilakukan di permukaan dikenal sebagai tambang terbuka. Jadi metoda ini prinsipnya berdasarkan pada "permukaan". Metoda ekstraksi mekanik yang menggunakan proses mekanik pada lingkungan yang kering dapat dibedakan atas 1. Open-pit mining Open-pit mining 2. Kuari 3. Opencast mining 4. Auger Au ger mining mining Keempat metoda ini adalah diterapkan pada 90% dari produksi permukaan. Secara luas, metoda open pit dan open cast menggunakan siklus operasi penambangan yang konvensional; pemecahan batuan dengan pemboran dan peledakan, diikuti operasi penanganan material penggalian, pemuatan dan pengangkutan. Pada Kuari dan auger , peledakan merupakan kegia keg iatt an yang sel se lalu alu melekat bersamanya. bersamanya. Pada open pit mining , tanah penutup dikupas dan ditransportasikan ke suatu daerah pembuangan yang tidak ada endapan mineral dibawahnya, sedangkan open cast mining yang yang hampir sama metodanya dengan open pit mining , t etapi berbeda pada sat sat u hal yaitu : tana t anah h penutup tidak dibuang dibuang ke daerah pembuangan tetapi diangkut langsung ke daerah yang berbatasan dan telah ditambang. Penambangan material disini terdiri dari penggalian dan pengangkutan (= casting ), ), yang pada umumnya dikombinasikan oleh suatu alat alat saja. saja. Beberapa petunjuk praktis dari ukuran jenjang dapat dilihat pada tabel berikut ini.



Tabel 5.1 Ukuran jenjang berbagai endapan Endapan

T inggi jenjang jenjang Ft m Tembaga 40 – 60 12 – 18 Bijih Bijih be besi si 30 – 45 9 – 14 Non logam 40 – 100 12 – 30 Bat Bat ubara 50 – 75 15 – 23 Sumber : HARTMAN, 1987

80 60 60 50

Lebar Leb ar jenjang jenjang ft m – 125 24 – 38 – 100 18 – 30 – 150 18 – 45 – 100 15 – 30

Kemiringan lereng 50 – 60 60 – 70 50 – 60 60 – 70

Kuari hampir sama dengan open pit , tetapi jenjangnya pendek dan hampir vertikal. Meskipun kuari selama ini diterapkan untuk bahan galian logam, namun lebih disukai bila membatasi kuari untuk operasi batu berdimensi. Jadi batu gamping yang didi-crusher dihasilkan oleh open crusher dihasilkan ope n pit pit mine mine sedangkan batu gamping berdimensi dihasilkan oleh kuari.

Gambar 5.1 Ilustrasi Kuari



Auger Au ger mining mining adalah adalah suatu metoda untuk permukaan yang berdinding yang berdinding tinggi atau outcrop recovery dari batubara dengan pemboran atau penggalian bukaan ke dalam lapisan, diantara lapisan penutup. Meskipun tanah penutup tidak dipindahkan, dan batubara diekstraksi oleh suatu auger atau suatu mesin bawah tanah, pekerja tetap berada dipermukaan.



V I. I . M E T O D A EK E K ST S T R A K SI S I A Q U EO EO U S Metoda ini berhubungan dengan air atau cairan untuk memperoleh mine mineral ral dari dar i dalam bumi, baik baik de ngan aksi hidrol hidro lik m aupun dengan serangan cairan. Masih sangat kurang pemakaiannya pada tambang terbuka. Ada Ad a 2 jenis penamban pen ambangan gan di d idalam dalam met oda od a ini ini yaitu yait u place place r mining mining dan dan solution

mining .

Placer

mining menggunakan

air

untuk

menggali,

mentransportasi dan mengkonsentrasikan mineral-mineral berat. Solution mining adalah metoda yang membuat cair mineral-mineral sehingga dapat ditransportasikan dengan menggunakan air atau cairan pelarut. Placer mining terdiri dari hydraulicking dan dredging , sedangkan solution mining terdiri dari borehole extraction dan dan leaching .

Placer Mining : Hydraulicking Secara geologi, suatu endapan place place r adalah suatu konsentrasi mekanik dari mineral berat, yang dapat menjadi suatu endapan bijih jika menguntungkan dari segi nilainya. Pada umumnya endapan ini adalah emas, intan, timah (cassiterite), titanium (rutile), platina, tungsten (scheelite), kromit, magnetit dan phospat. Placer diklasifikasikan oleh media sebagai aluvial (continental detrital), eolian (angin), marin dan glacial. Dari segi lokasi, endapan ini dikategorikan sebagai residual (aluvial), jenjang (samping buki buk it ), st st ream (fl (f luvial), uvial), pantai, buri bu ried ed at au padan p adang g pasir. pasir. Kualitas yang berbeda dari endapan place placer r sehingga memungkinkan dikategori dikate gorikan kan sebagai se bagai ekstraks ekst raksii aqueous adalah adalah (Daily, 1968): 1.

Materi Mate rial al di t empa emp at

memungk emu ngkiinkan terdesi terde sin nt egrasi egrasi o leh

aksi

tekanan air (atau aksi mekanik ditambah hidrolik) 2.

Ketersediaan / supply air air pada head yang yang diperlukan

3.

Ketersediaan ruang untuk penempatan waste

4.

Konsentrasi berat adalah mineral yang berharga, memungkinkan ke pengolahan mineral sederhana



5.

Pada

umumnya,

gradient

alamiah

dan

rendah rendah

sudah

lingkungan

yang

memungkinkan t ransportasi ransportasi hidroli hidrolik k dari d ari mineral m ineral.. 6.

Dapat

mematuhi

peraturan-peraturan

berhubungan dengan air dan pembuangan waste.

Gambar 6.1 Metoda hydraulicking, Tinggi jenjang yang disemprot pada umumnya berkisar antara 5 - 15 m, tetapi dapat mencapai 60 m (MORRISON clan RUSSELL, 1973). Salah satu rancangan monitor dapat dilihat sebagai berikut Diamet Diamet er nozzl nozzle

: 40 - 150 mm

Tekanan head

: 30 - 140 atau 300 - 1400 14 00 W a

Kecepa Kecep at an ali alir volume

: 30 - 250 Ilde Ildett ik

Kecepa Kecep at an w aterjet

:

Pasir

0. 15 m/detik m/det ik

Keri Ke rikil kil (gravel) (g ravel)

1.5 m/detik /det ik

Boulders Boulde rs

3.0 m/detik



Placer Placer Mini Min ing: Dredging Dredging adalah

mesin

tambang

menerus

yang

ditemukan

pertamakali. Dredging adalah adalah penggalian bawah air dari endapan pla endapan place cer r . Dredges dapat dikiasifikasikan sebagai berikut (TURNER, 1975) 1. Mekanik 1. Bucket line (en (endless dless chain of buckets buckets rev re volving olving along along ladder adde r ). ). 2. Bucket-wheel suction (buckets (buckets disch discharge arge in suction pipeline pipeline ). ). 3. Dripper (sho ( showe well, grapple, or dragfine dragfine mounted mounted on barge b arge ). ). 2. Hidraulik 1. Suction (open (open intake suction line ) 2. Cutter head (excavation (excavation by rot rot at ing cutt cutter er on suction suction line ). ne ).

Gambar 6.2. dredging hidrolik (Hartman, 1987)



Gambar 6.3. Dredging mekanik (Hartman, 1987)



Solu So lutt ion Mining Mining : B Boreho orehole le Ext Ext ract ract ion. Bila produksi bijih konvensional menjadi lebih sulit dan lebih mahal, maka daya tarik solution mining sebagai metoda eksploitasi meningkat. dimana mineral Solution mining adalah salah satu metoda ekstraksi aqueous dimana diperoleh biasanya di tempat dengan dilarutkan, dicairkan, diluluhkan atau slurrying meskipun beberapa persiapan atau eksploitasi di bawah tanah, tetapi hampir semua operasi dilakukan di permukaan. Pada borehole mining , air diinjeksikan melalui lubang bor ke dalam formasi mineral yang kemudian dilarutkan, dicairkan atau sluffies menjadi mineral berharga dan dipompakan ke permukaan melalui lubang bor. Kadang-kadang suatu reagen ditambahkan ke air, yang membentuk leaching kimia. Contoh mineral yang dapat dieksploitasi dengan borehole mining adalah : Evaporit (garam, potash, dan trona dengan dissolusi, belerang dengan melting (frasch process), phospat, kaolin, oil sand; batubara, gilsonite, uranium dengan slurrying (percobaan) dan uranium dan liquite dengan leaching kimia.

Solu So lutt ion Mining Mining : Leaching Leaching Leaching adalah ekstraksi kimia dari metal atau mineral dari ikatan suatu cadangan bijih sebaik dari material yang telah digali dan ditambang (SCHLITT, 1982). Proses pada dasarnya adalah kimiawi tetapi dapat juga proses bakteri (beberapa bakteri beraksi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi pada leaching suffida). Jika ekstraksi dilakukan di tempat mineral tersebut maka dinamakan leaching insitu , dan bila dilakukan di tempat penimbunan disebut leaching timbunan ((heap heap leaching ) yang dan termasuk kategori metoda penambangan sekunder. Leaching pada pada saat ini adalah proses kombinasi, karena ditambahkan pada ekstraksi, hal itu dilengkapi benefication dalam tahap awal dari pengolahan mineral (LASTRA, dan CHASE, 1984). Akibatnya, biaya produksi cenderung relatif lebih rendah daripada metoda penambangan konvensional. Sebagai perbandingan (Bhappu, 1982) menunjukkan untuk tambang



tembaga, biaya produksi total yang diperkirakan untuk metoda open p it sekitar US $ 5,00 - US $ 6,80 / ton sedangkan leaching insitu sekitar US $ 3,60 - US $ 4,40/ton. Apli Ap likasi kasi dari leaching insitu sejauh ini dibatasi pada tembaga dari uranium, dengan emas dan perak dengan leaching timbunan. Studi percobaan mengindikasikan bahwa banyak logam seperti mangan, emasperak, alumunium, dan cobalt-nikel, adalah kandidat utama untuk leaching insitu (Porter et.al, 1982). Leaching insitu dari lignite juga sedang diteliti (Sadler dan Huang, 1981).



V II I I . P E N G A N T A R K E S T A B IL I L A N L ER E R EN EN G Kemantapan (stabilitas) lereng merupakan suatu faktor yang sangat penting dalam pekerjaan yang berhubungan dengan penggalian dan penimbunan tanah, batuan dan bahan galian, karena menyangkut persoalan keselamatan manusia (pekerja), keamanan peralatan serta kelancaran produksi. Keadaan ini berhubungan dengan terdapat dalam bermacammacam jenis pekerjaan, misalnya pada pembuatan jalan, bendungan, pen pe nggal gg alia ian n kanal, kanal, pe pengg nggal aliian untuk u ntuk konstruksi, penambangan dan lain-lain. lain-lain. Dalam operasi penambangan masalah kemantapan lereng ini akan diketemukan pada penggalian tambang terbuka, bendungan untuk cadangan air kerja, tempat penimbunan limbah buangan (tailing disposal) dan penimbunan bijih (stockyard). Apabila lereng-lereng yang terbentuk sebagai akibat dari proses penambangan (pit slope) maupun yang merupakan sarana penunjang operasi penambangan (seperti bendungan dan jalan) tidak stabil, maka akan mengganggu kegiatan produksi. Dari keterangan di atas, dapat dipahami bahwa analisis kemantapan lereng merupakan suatu bagian yang penting untuk mencegah terjadinya gangguan terhadap kelancaran produksi maupun terjadinya bencana yang fatal. Dalam keadaan tidak terganggu (alamiah), tanah atau batuan umumnya berada dalam keadaan seimbang terhadap gaya-gaya yang timbul dari dalam. Kalau misalnya karena sesuatu sebab mengalami perubahan keseimbangan akibat pengangkatan, penurunan, penggalian, penimbunan, erosi atau aktivitas lain, maka tanah atau batuan itu akan berusaha untuk mencapai keadaaan yang baru secara alamiah. Cara ini biasanya berupa proses prose s degradasi atau pengurangan beban,

terutama dalam dalam be bentuk ntuk

longsoran-longsoran atau gerakan-gerakan lain sampai tercapai keadaaan keseimbangan yang baru. Pada tanah atau batuan dalam keadaan tidak terganggu (alamiah) telah bekerja tegangan-tegangan vertikal, horisontal dan tekanan air dari



pori. Ketiga hal di atas mempunyai peranan penting dalam membentuk mem bentuk kestabilan lereng. Sedangkan tanah atau batuan sendiri mempunyai sifatsifat fisik asli tertentu, seperti sudut geser dalam (angle of internal friction), gaya kohesi dan bobot isi yang juga sangat berperan dalam menentukan kekuatan tanah dan yang juga mempengaruhi kemantapan lereng. Oleh karena itu dalam usaha untuk melakukan analisis kemantapan lereng harus diketahui dengan pasti sistem tegangan yang bekerja pada tanah atau batuan dan juga sifat-sifat fisik aslinya. Dengan pengetahuan dan data tersebut kemudian dapat dilakukan analisis kelakuan tanah atau batuan tersebut jika digali atau “diganggu”. Setelah itu, bisa ditentukan geometri lereng yang diperbolehkan atau mengaplikasi cara-cara lain yang dapat membantu lereng tersebut menjadi stabil dan mantap. Dalam menentukan kstabilan atau kemantapan lereng dikenal istilah faktor keamanan (safety factor) yang merupakan perbandingan antara gayagaya yang menahan gerakan terhadap gaya-gaya yang menggerakkan tanah tersebut dianggap stabil, bila dirumuskan sebagai berikut :

Faktor kemanan (F) = gaya penahan / gaya penggerak

Dimana untuk keadaan : !

F > 1,0

: lere ereng ng dalam dalam keadaan ke adaan mantap mant ap

!

F = 1,0

: lere ereng ng dalam dalam keadaan ke adaan seimbnag, dan siap siap unt uk

longsor !

F < 1,0

: lereng t idak mant mant ap

Jadi dalam menganalisis kemantapan lereng akan selalu berkaitan dengan perhitungan untuk mengetahui angka faktor keamanan dari lereng tersebut. Ada Ad a beberapa fakt fakt or yang mempengaruhi ke mant mant apan lereng, an antt ara lain : !

Penyebaran batuan Penyebaran dan keragaman jenis batuan sangat berkaitan dengan kemantapan lereng, ini karena kekuatan, sifat fisik dan teknis suatu jenis



batuan berbeda dengan batuan lainnya. Penyamarataan jenis jen is batuan akan mengakibatkan kesalahan hasil analisis. Misalnya : kemiringan lereng yang terdiri dari pasir tentu akan berbeda dengan lereng yang terdiri dari lempung atau campurannya. !

Struktur geologi Struktur geologi yang mempengaruhi kemantapan lereng dan perlu diperhatikan dalam analisis adalah struktur regional dan lokal. Struktur ini mencakup

sesar,

kekar,

bidang

perlapisan,

sinklin

dan

antiklin,

ketidakselarasan, liniasi, dll. Struktur ini sangat mempengaruhi kekuatan batuan bat uan karen karena a umumnya merupakan bidang lemah p ada batuan tersebut, dan merupakan tempat rembesan air yang mempercepat proses pelapukan. !

Morfologi Keadaan morfologi mo rfologi suat suat u da d aerah akan sangat mempengaruhi kemantapan lereng di daerah tersebut. Morfologi yang terdiri dari keadaan fisik, karakteristik dan bentuk permukaan bumi, sangat menentukan laju erosi dan pengendapan yang terjadi, menentukan arah aliran air permukaan maupun air tanah dan proses pelapukan batuan.

!

Iklim Iklim

mempengaruhi

temperatur

dan

jumlah

hujan,

sehingga

berpengaruh pula pada proses pelapukan. Daerah tropis yang panas, lembab dengan curah hujan tinggi akan menyebabkan proses pelapukan batuan jauh lebih cepat daripada daerah sub-tropis. Karena itu ketebalan tanah di daerah tropis lebih tebal dan kekuatannya lebih rendah dari batuan segarnya. !

Tingkat pelapukan Tingkat pelapukan mempengaruhi sifat-sifat asli dari batuan, misalnya angka kohesi, besarnya sudut geser dalam, bobot isi, dll. Semakin tinggi tingkat pelapukan, maka kekuatan batuan akan menurun.

!

Hasil kerja manusia Selain faktor alamiah, manusia juga memberikan andil yang tidak kecil. Misalnya, suatu lereng yang awalnya mantap, karena manusia menebangi



pohon pelindung, pengolahan tanah yang tidak baik, saluran air a ir yang tidak baik, penggalian / tambang, dan lainnya menyebabkan lereng tersebut menjadi tidak mantap, sehingga erosi dan longsoran mudah terjadi. Pada dasa d asarnya rnya longsoran akan terj te rjadi adi karen karena a dua du a sebab, yaitu naiknya tegangan geser (shear ( shear strees ) dan menurunnya kekuatan geser (shear ( shear strenght ). ). Adap Ad apun un fakt fakt or yang dapat menaikkan menaikkan tegangan teg angan geser geser adalah !

Pengurangan penyanggaan lateral, antara lain karena erosi, longsoran terdahulu terd ahulu yang menghasil enghasilkan lereng baru dan kegi keg iatan at an manusi manusia. a.

!

Pertambahan tegangan, antara lain karena penambahan beban, tekanan air rembesan, dan penumpukan.

!

Gaya dinamik, yang diseb disebabkan abkan oleh gem ge mpa dan d an getaran lainnya. lainnya.

!

Pengangkatan atau penurunan regional, yang disebabkan oleh gerakan pembentukan pegunungan dan perubahan sudut kemiringan lereng.

!

Pemindahan penyangga, yang disebabkan oleh pemotongan tebing oleh sungai,

pelapukan

dan

erosi

di

bawah

permukaan,

kegiatan

pertambangan dan terowongan, berkurangnya/hancurnya material di bagian dasar. !

Tegangan lateral, yang ditimbulkan oleh adanya air di rekahan serta pembekuan air, penggembungan lapisan lempung dan perpindahan sisa tegangan. Sedangkan faktor yang mengurangi kekuatan geser adalah :

!

Keadaan atau rona awal, memang sudah rendah dari awal disebabkan oleh komposisi, tekstur, struktur dan geometri lereng.

!

Perubahan karena pelapukan dan reaksi kimia fisik, yang menyebabkan lempung berposi menjadi linak, disinteggrasi batuan granular, turunnya kohesi, pengggembungan lapisan lempung, pelarutan material penyemen batuan

!

Perubahan gaya antara butiran karena pengaruh kandunga air dan tekanan air pori.


Bahan Kul Kuliah iahT T eknik Pertambangan !

Perubahan struktur, seperti terbentuknya rekahan pada lempung yang terdapat di tebing / lereng.

Geometri Jenjang (Bench Dimension) Sebelum mengetahui beberapa pendapat mengenai dimensi jenjang, perl pe rlu u diketahui ist ist ilah pada p ada jenja jen jang ng sepert sepert i terlihat terlihat di bawah baw ah ini. ini.

Dalam

penentuan

gometri

jenjang,

beberapa

hal

yang

dipert imbangkan mbangk an,, an antt ara lain lain : o

Sasaran produksi harian dan tahunan

o

Ukuran alat mekanis yang digunakan

o

Sesuai dengan ultimate pit slope

o

Sesuai dengan kriteria slope slope stabili stabilit y

Beberapa pihak yang mengeluarkan pendapat mengenai dimensi jenjang, antara lain :

-

Head Quarter of US Army (Pits and Quarry Technical Bulletin No 5-352)

-

Lewis (Elements of Mining)

-

L. Shevyakov (Mining of Mineral Deposits)



-

Melinkov dan Chevnokov (Safety in Open Cast Mining)

-

Popov (The Working of Mineral Deposit)

-

Young You ng (Elements of Mining) Mining)

-

E. P. Pfeider (Surface Mining)

-

Head Quarter of US Army (Pits and Quarry Technical Bulletin No 5-352)

-

W min

#

Y " Wt " Ls " G

"

Wb

dimana : W min Y

-

: Lebar Le bar jenjang minimum minimum (m) : Lebar Le bar yang dise dise diakan diakan untuk unt uk pengeboran pengebo ran (m)

Wt

: Lebar Leb ar yang dised disediiakan untuk untu k alat alat-al -alat at (m)

Ls

: Panjang power Panjang power shove t anpa boom (m) (m) shovel l t

G

: Radius Radius lant lant ai kerj ke rja a yang terpotong terpoto ng oleh shovel (m)

Wb

: Lebar Le bar untuk broken materi (m) mate rial al (m)

Lewis (Elements of Mining) Tinggi jenjang sebagai berikut : o

Untuk hidraulicking yang yang baik adalah 20 ft dan maksimum 60 ft

o

Untuk dredging kedalaman kedalaman ideal antara 50 ft – 80 ft, tetapi ada yang sampai 130 m

o

Untuk Open-cut antara 12 ft – 75 ft; yang baik 30 ft. Sedangkan untuk tambang bijih dapat mencapai 225 ft. Lebar jenjang disesuaikan dengan loading track , daerah operasi power shovel serta unt unt uk peledakan. peledakan. Lebarnya ant ant ara ara 20 ft – 75 7 5 ft, umumnya umumnya 50 ft dan idealnya 30 ft.

-

L. Shevyakov (Mining of Mineral Deposits) Lebar jenjang tergantung pada metode penggalian dan kekerasan bahan galian yang ditambang. o

Untuk Material Material Lunak

B

#

(1,00 s.d 1,50) Ro " L

"

L1

"

L2



dimana :

o

B

: Lebar Le bar jenjang (m)

Ro

: Digging radius dari dari alat alat muat (m)

L

: Jarak Jarak antara ant ara sisi jenjang dengan deng an rel (3 – 4 m)

L1

: Lebar Le bar lori (1,75 (1 ,75 – 3,00 m)

L2

: Jarak Jarak unt uk menja men jaga ga agar t idak longsor (m) (m)

Untuk Material Keras

B

#

N

"

L " L1

"

L2

dimana : B


N

: Lebar Le bar yang dibut dibut uhkan untuk untu k broken materi (m) mate rial al (m) Disini tidak disediakan lebar untuk alat gali / muat, karena dianggap alat alat muat muat bekerja bekerja disamp disampiing broken material

-

Melinkov dan Chevnokov (Safety in Open Cast Mining) o

Untuk Lapisan yang lunak (soft ( soft strata )

B

#

2R

"

C " C 1

"

L

dimana : B


R

: Digging radius dari alat muat (m)

C

: Jarak Jarak sisi jenjang atau broken material ke ke garis tengah rel (m)

L

: leb ar yang disediakan disediakan unt uk faktor faktor keama ke amanan, nan, biasanya biasanya sebesar dump-truck (m) (m)

o

Untuk Lapisan yang lunak ((soft soft strata )

B

#

a

"

C " C 1

"

L

"

A

dimana :

-

B


a

: Lebar Le bar untuk broken material (m)

A

: Lebar Le bar pemotongan pertama pert ama (m) (m)

Popov (The Working of Mineral Deposit) a.

T inggi jenjang dan kemiringann emiringannya ya



i)

Kemiringan Kemiringan jenjang t ergan erg antung tung pada kandung kandung air air pada pada bahan galian; bila relatif kering biasanya memungkinkan kemiringan jenjang yang y ang besar. besar.

ii) ii)

Umumnya Umumn ya t inggi ingg i jen jenjang jang berkisar berkisar ant ant ara 12 – 15 m de de ngan kemiringan : o

o

- untuk untu k bat bat uan beku

: 70 – 80

- untuk untu k bat bat uan sedimen

: 50 o – 60 o

- untuk batuan ledge dan ledge dan pasir pasir keri ke ring ng

: 40 o – 50 o

- untuk batuan yang argilaceous

: 35 – 45

o

o

b. Lebar jenjang Lebar jenjang antara 40 – 60 m, biasanya juga dibuat antara 80 – 100 m jika memakai multi row bore-hole . Lebar minimum untuk batuan keras :

V r # A " C " C 1

"

L

"

B

dimana : Vr V r

: Lebar Le bar jenjang minimum minimum (m)

A

: Lebar Le bar untuk broken material (m)

C

: Jarak Jarak sisi t imbunan mbun an ke sisi sisi t en engah gah rel (m)

C1

: Setengah Seten gah leb ebar ar lori (m)

B

: Lebar Le bar endapan yang yang diled diledakkan akkan (6 – 12 m)

L

: Lebar Leb ar yang dised disediiakan unt uk menja men jami min n ekstraksi ek straksi en endapan dapan pada jenjang di bawahnya

-

Young You ng (Elements of Mining) Mining) o

-

T inggi jenjang - untuk untu k t ambang biji bijih be besi si

: 20 – 40 ft

- untuk untu k t ambang biji bijih t embaga

: 30 - 70 ft

- untuk limestone

: s.d. 200 ft

o

Lebar Leb ar jenjang

: 50 – 250 ft

o

Kemiri Kemiringan jenjang

: 45 o – 65 o

E. P. Pfeider (Surface Mining)

L

#

Lm

"

SF x



dimana : L

: T inggi ng gi jenjang (m)

Lm

: Maximum Maximum cutt cu tting ing height height dari alat-muat (m)

SF

: Swell Facto (m) Factor r (m)

x

= 0,33 untuk untu k cara corn co rner er cut = 0,50 untuk cara box cut cut



V II I I I. I . SI S I S T E M P EN EN Y A L I R A N Secara garis besar, sistem penyaliran (sering pula disebut : pengawairan) dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu :

-

Sist Sist em Penyaliran Penyaliran Langsung (Kon (Konv ven ensi sion onal al))

-

Sist Sist em Penyaliran Penyaliran Tak T ak Langsung (Ink ( Inkon onv ven ensi sion onal al))

8.1 SISTEM PENYALIRAN LANGSUNG (KONVENSIONAL) Adal A dalah ah siste siste m pe penyal nyalir iran an de dengan ngan cara mengeluar men geluarkan kan (memom (me mompa) pa) air air yang sudah masuk ke dalam tambang. Sistem ini dapat dibagi dua lagi, menjadi :

-

Penyaliran dengan terowongan (tunnel (tunnel ) atau terowongan buntu (adit (adit ) Cara penyaliran ini hanya bisa diterapkan pada tambang yang terletak di daerah pegunungan atau berbentuk bukit. Air yang masuk ke dalam tambang dikeluarkan dengan cara mengalirkan air dari dasar tambang melalui terowongan keluar tambang.

-

Penyaliran dengan sumuran ((sump sump ) Cara penyaliran ini sangat umum diterapkan di tambang terbuka. Air yang masuk ke dalam tambang dikumpulkan ke suatu sumuran yang biasanya dibuat di dasar tambang dan dari sumuran tersebut air dipompa ke luar tambang. tambang.



8.2. SISTEM PENYALIRAN TAK LANGSUNG (INKONVENSIONAL)

Adala A dalah h siste siste m penyaliran penyaliran de deng ngan an cara mencegah men cegah mas masuknya uknya air air ke dalam dalam tambang. Adapun cara yang dapat dilakukan pada preve nt ive drainage drainage system ini adalah dengan membuat beberapa lubang bor di bagian luar daerah penambangan atau di jenjang-jenjang, kemudian daeri lubanglubang tersebut air dipompa keluar tambang. Penyaliran tak langsung ini dapat dilakukan dengan beberapa macam cara, antara lain :

-

Siemens methods Ke dalam lubang bor dimasukkan casing yang bertujuan agar air mudah masuk kedalam pipa. Kerugian cara in adalah banyak pipa yang digunakan dan kedalaman lubang bor harus melebihi tinggi bench. Jadi biaya akan lebih besar karena disamping biaya pipa juga biaya pemboran.



-

Small pipe with vacuum pump Lubang bor dibuat dengan diameter 6 – 8 inch, lubang tidak diberi casing, tetapi dimasukkan dengan pipa berdiameter 2 – 2,5 inch. Pasir dimasukkan sebagai saringan sehingga yang masuk adalah material yang larut dalam air. Melalui small pipe ini lubang bor dibuat vakum den de ngan menggunakan pompa.

-

Deep well pump method Digunakan untuk material yang mempunyai permeabilitas tendah dan bench yang tinggi. Lubang bor dibuat dengan diameter 6 inch, kemudian dipasang casing. Pompa dimasukkan ke dalam lubang bor (submercible pump) yang digerakkan dengan listrik. Pompa ini ada yang otomatis, jika tercelup ke dalam air, maka mesin pompa akan hidup dengan sendirinya. sendirinya.



-

Electro osmosis method Merupakan cara terbaru dan biasanya digunakan pada daerah yang mempunyai permeabilitas sangat kecil. Lubang bor dibuat dengan diameter 3 – 5 inch dan 1 – 3 inch, kemudian masukkan casing pipe. Prinsip yang digunakan adalah prinsip elektrolisa. H + akan mengalir +

-

menuju katoda sehingga terjadi netralisasli H dengan OH dan membentuk H2O (air). Kemudian air yang telah terkumpul ini dipompa kel ke luar, dimana sebe lumnya tidak te rdapat rdapat air. air.

Hubungan antara permeabilitas dengan cara penyaliran dapat dilihat pada tabel berikut :

*) **) ** )

: menunj men unjukkan ukkan ukuran butir (grai (g rain n size) size) 3 : satuan dalam dalam cm /detik


Tambang Terbuka PDF

Recommend Documents