1. PENDAHULUAN
Metode tambang bawah tanah atau tambang dalam adalah kegiatan penambangan yang diterapkan terhadap endapan-endapan bahan galian yang tak menguntungkan bila ditambang dengan metode tambang terbuka, karena sulit dijangkau dari permukaan bumi.
Segi positif dari penambangan ini adalah : (a) Kerusakan (penemaran) lingkungan hidup yang ditimbulkan relatif keil. (b) !idak perlu menyediakan tempat penimbunan material hasil penggalian yang terlalu luas. () "ndapan bahan galian yang leta knya sangat dalam masih teta p dapat ditambang dengan menguntungkan.
Sedangkan segi negatifnya adalah : (a) Kondisi kerjanya berat dan keselama tan kerjanya memerlukan perhatian khusus. (b) #roduksi tambang relatif keil karena peralatan yang dipakai hanya yang berukuran keil. () #enggunaan bahan peledak boros dan harus memiliki kualifikas i tinggi. $ambaran umum dari model tambang bawah tanah dapat dilihat pada gambar %.%.
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 1
!ambar 1.1. "#ema Tambang Bawah Tanah
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $
!iga Maam penggalian pada !ambang &awah !anah : %. Sumber pengambilan &ijih ' lombong ' stope . alan masuk ke lombong, jalan masuk untuk alat, orang, dan pelayanan *. alan masuk utama
$. TAHAPAN %E!&ATAN TAMBAN! BA'AH TANAH Seara garis besar tahapan kegiatan penambangan pada tambang bawah tanah adalah sebagai berikut : (a) #embabatan dan pembersihan lahan (land learing). (b) #ersiapan penambangan (de+elopment). () #enambangan atau penggalian bahan galian (mining).
$.1. PEMBABATAN DAN PEMBE"&HAN LAHAN
ang dikerjakan sama dengan yang dilakukan di tambang terbuka, tetapi luas daerah yang dibersihkan jauh lebih sedikit karena hanya sekedar untuk keperluan bangunan-bangunan sarana tambang (mine failities) seperti kantor, bengkel, garasi, tempat penampung'penyimpanan bahan bakar dan air, poliklinik, dan lain-lain.
$.$. PE"&APAN PENAMBAN!AN ang dimaksud adalah pekerjaan untuk membuat lubang masuk (entry) seperti lubang sumuran (shaft) atau terowongan buntu (edit), dan lubanglubang bukaan lain seperti drift, crosscut, raise, winze, ore pass, dll.
!ujuan dari pekerjaan ini adalah untuk menyiapkan lubang-lubang bukaan yang nantinya akan dapat membantu memperlanar kegiatan penambangan.
$.. PENAMBAN!AN ATAU PEN!!AL&AN BAHAN !AL&AN
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods)
aitu kegiatan pengambilan endapan bahan galian termasuk batubara dari dalam kulit bumi dan diangkut ke permukaan bumi untuk dimanfaatkan atau untuk diproses lebih lanjut.
itinjau dari segi kekerasan batuan dan tingkat produksi yang diinginkan, maka penambangannya dapat dilaksanakan dengan : (a) #eralatan non mekanis seperti linggis, belin ong, tatah, angkul, dll. (b) lat-alat mekanis seperti load haul dumper (/0), continuous loader, overhead shovel loader , dll. () #emboran dan peledakan yang dibantu dengan alat muat dan alat angkut mekanis.
. MET*DE PENAMBAN!AN
.1. MET*DE PENAMBAN!AN BA'AH TANAH UNTU% ENDAPAN B&+&H
Metode penambangan bawah tanah untuk endapan bijih menurut sistem penyanggaan dibagi atas * (tiga) golongan, yaitu :
.1.1. Open Stoping (*,en "to,e Methods) Metode penambangan inisedikit memakai penyanggaan 1 ara ini ook untuk endapan yang kuat baik endapan bijih maupun batuan sampingnya, dan yang termasuk dalam metode ini adalah : (a) Gophering. (b) Underground glory hole 1 jika di permukaan tanah disebut glory hole. () Shrinkage stoping. (d) Sub level stoping. .1.$. Supported Stoping ("u,,orted "to,e Methods)
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) -
2ook untuk endapan bijih dan batuan samping yang lemah, tetapi nilai endapan bijihnya tinggi (kaya dan harganya mahal), memakai banyak penyangga. ang termasuk dalam metode ini adalah : (a) Cut and fill. (b) Square set stoping. () Stull stoping. (d) Shrink fill stoping.
.1.. Caving Methods 2ook untuk endapan bijih yang memiliki sifat fisik sedemikian rupa, sehingga jika mendapat tekanan di atasnya akan mudah runtuh, terutama kalau sudah diber i undercut. "ndapan bijih harus memiliki adangan yang besar walaupun kadarnya rendah. ang termasuk dalam metode ini adalah : (a) Top slicing. (b) Sub level caving. () Block caving.
.1.1. Open Stoping .1.1.1. Gophering 2ook untuk endapan-endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) 3kuran keil, yaitu tebal atau leba r kurang lebih * meter 1 kemiringan (dip) tidak menjadi soal. (b) &entuk endap an tidak teratur, sehingga sangat sukar untuk ditambang seara sistematis. () "ndapan bernilai tinggi (kadar bijih tinggi dan harga metalnya mahal). (d) &atuan samping keras.
#enambangan mengikuti arah bentuk endapan bijih, jadi tidak sistematis (lihat $ambar %) 1 baik peralatan maupun ara penambangannya sangat
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods)
sederhana, tanpa banyak persiapan penambangan. 2ook untuk daerah yang padat penduduknya, tetapi berada di tempat yang terpenil.
.1.1.$. Underground gloryhole 2ook untuk endapan-endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) "ndapan bijih sempit atau agak lebar, yaitu antar a % - 4 meter, tetapi berbentuk bulat atau ellips yang memanjang ke bawah. (b) "ndapan bijih (ore body) maupun batuan sam ping kuat. Kalau rongg a bekas penambangan dibiarkan saja, maka tanah penutup (o+erburden) akan tenggelam atau ambles (surfae subsidene). Supaya tidak runtuh, maka bekas penggalian'penambangan harus diisi dengan 5fillinf material seperti : tailing waste rock, pasir, dll. () &atas endapan ukup jelas. (d) Kemiringan (dip) 67 o.
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) /
$ambar %.
Sketsa gophering
Metode penambangan ini dapat digolongkan k edalam underghand stoping (lihat $ambar ).
$ambar .
Sketsa metode underground gloryhole
.1.1.. Shrinkage stoping 2ook untuk endapan-endapan bijih yang keadaannya sebagai berikut :
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 0
(a) "ndapan bijih dan batuan samping keras, tidak mudah runtuh atau slabbing. (b) Kemiringan minimum 47 o, tetapi akan lebih baik bila kemiringan 8 97 o. () &erbentuk urat bijih (+ein) dengan ketebalan antara %- * meter. (d) "ndapan bijih mempunyai nilai tinggi. (e) Sebaiknya penyebaran kadar agak homogen, sehin gga tak diperlukan tambang pilih (selective mining). (f) Sebaiknya bukan endapan sulfida, seperti galena dan chalcopyrite.
#enambangan dilakukan dengan ara overhand stoping (lihat $ambar *). #enggalian pertama dilakukan di raise dan broken ore langsung dimuat ke alat angk ut dan diang kut kelua r tambang. #ada haulage level dilakukan penyanggaan. &ila ruang kerja sudah sempit, artinya jarak back dengan broken ore semakin pendek atau rendah, maka broken ore tersebut diangkut ke luar. &anyaknya broken ore yang diangkut ke luar biasanya tergantung dari swell factor-nya.
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods)
$ambar *.
Shrinkage stoping
.1.1.-. Sub level stoping 2ook untuk endapan-endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) Ketebalan urat bijih (+ein) antara % - 7 meter. (b) Kemiringan endapan sebaiknya *7 o. () "ndapan bijih dan batua n samping harus kua t dan keras, aka n tetapi bila endapan bijihnya lunak, maka ara ini hanya dipakai untuk endapan dengan ketebalan kurang lebih * meter. (d) &atas endapan bijih dan batuan samping haru s jelas dan bentuknya agak teratur, tidak retak-retak, sehingga tidak mudah terjadi dilution. (e) #enyebaran kadar bijih seba iknya merata, karena ara ini sukar untuk melakukan tambang pilih (selective mining). #enambangan dilakukan setelah pekerjaan persiapan berupa pembuatan shaft, haulage drift, main level dan raise telah selesai (lihat $ambar ). #ada Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 2
raise bagian atas dibuat bentuk orongan (one) 1 jarak antara raise berkisar antara ; - %7 meter.
#enggalian bijih dimulai dari sub level terbawah menuju sub le+el di atasnya, berarti denga n ara overhand stoping. &ijih yang peah langsung jatuh ke atas orongan (one) dan diangkut ke luar.
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 13
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 11
$ambar .
Sub level stoping
.1.$. Supported Stoping .1.$.1. Cut and fill iterapkan untuk endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) Ketebalan antara %-9 meter, atau endapan mendatar tetapi ukup tebal, yaitu antara %7-%4 meter. (b) Mempunyai kemiringan 8 4 o (untuk yang berbentuk urat bijih).
() &atuan samping agak lunak atau kurang kompak. "ndapan bijih seara menyeluruh ukup kuat, tetapi di bagian tertentu ada yang kurang kuat'kompak. (d) "ndapan bijih be rnilai tinggi, se hingga mining recovery -nya harus tinggi. (e) apat dipergunakan untuk endapan-endapan bijih yang batasnya kurang teratur atau banyak barren rock !batuan sisipan"
di antara
bijihnya. #enambangan dilakukan seara
overhand stoping (lihat $ambar 4).
#enggalian di lombong (stope) terbawah hanya merupakan pemotongan tipis saj a dan langsung dimuat ke haulage level!suatu lubang bukaan" di bawahnya. Setelah lombong mulai agak tinggi (kurang lebih meter), maka penyanggaan pasangan kayu (timber) mulai dipasang untuk menyiapkan
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 1$
ore pass, mill hole (ore h ute), da n
man way yang dibuat sepanjang
lombong denga njarak 9 - ; meter. ika lombong sudah semakin tinggi, maka ruangan kosong harus ditutup dengan material pengisi, sementara penambangan terus maju dan naik ke atas sam pai level di atasnya. Maam material pengisi adalah : batuan samping, tanah, pasir, tailing atau potongan-potongan kayu yang sudah tak berguna.
$ambar 4.
Cut and fill
.1.$.$. Square set stoping
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 1
igunakan untuk endapan bijih yang mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : (a)
2ara penambangan pada umumnya dilakukan dengan ara membuat beberapa drift (le+el) yang sejajar dan cross cut (lihat $ambar 9).
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 1-
$ambar 9.
Square set
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 1
3ntuk tiap lomb ong (stop e) ada satu raise guna keperluan +entilasi, jalan pekerja dan ore pass.
&agi urat bijih (+ein) yang sempit, jarak antara
level dibuat sekitar
%7 - 97 meter. Setiap %4 meter dibua t ore chute!#alan alat angkut" untuk melanarkan pengiriman hasil penggalian ke level di bawah lombong.
/ombong dimulai dari suatu raise dengan memotong bijih seara slice yang tingginya sekitar ,77-,47 meter dengan arah mendatar dan semakin lama semakin tinggi seperti pada overhand stoping. Setelah ruangan terbentuk, maka diikuti dengan pemasangan penyangga seara square set.
.1.$.. Stull stoping Sesuai untuk endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) Ketebalan antara % - * met er, yaitu ketebalan yang masih dapat diapai oleh penyangga kayu (timber) tanpa sambungan. (b) "ndapan bijihnya agak kuat, tak perlu disang ga seara langsung, tetapi batuan sampingnya mudah peah menjadi bongkah-bongkah (slabs) sehingga perlu penyangga. () Kemiringan kurang berpengaruh, akan tetapi kemiringan yang besar akan lebih menguntungkan. (d) "ndapan bijih harus memiliki nilai yang tinggi dan memerlukan perolehan tambang (mining reo+ery) yang tinggi agar ongkos penambangannya yang tinggi masih dapat tertutup.
2ara penambangannya dapat dilakukan dengan ara overhand stoping maupun underhand stoping (lihat $ambar 6 dan $ambar ;). 2iri khusus penambangan ini adalah pekerja (petamba ng) berpijak pada penyangga yang dihubungkan langsung dari hanging wall ke foot wall. Setiap kemajuan penggalian diikuti dengan penyanggaan 1 penggalian dilakukan selebar
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 1/
endapan bijihnya. 2ara ini mudah diubah ke metode penambangan yang lainnya.
$ambar 6.
2ontoh flat back dan rill stull stoping
.1.. Caving Methods(metode runtuhan) .1..1. Top sliing dalah suatu ara penambangan untuk endapan-endapan bijih yang lemah dan batuan penutup (o+erburden) yang lemah pula, dimana penambangan dilakukan selapis demi selapis dari atas ke bawah dengan lombong yang disangga (lihat $ambar ;). &ilamana lombong sudah selesai digali, maka
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 10
penyangga di atasnya dibiarkan runtuh sedikit demi sedikit. 0al ini akan menghasilkan perolehan tambang yang tinggi.
2ara ini ook untuk endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) "ndapan bijih dan batuan penutup lemah, sehingga akan segera runtuh dengan perlahan-lahan bila dibuat galian di bawahnya (underut). (b) &erukuran besar, letaknya boleh mendatar ataumiring, sebaiknya dengan kemiringan 94o. 3ntuk ukuran yang tipis, yaitu - * meter, dan kemiringan besar harus mempunyai batuan samping yan gagak kuat agar tidak mudah terjadi dilution. () Sebaiknya memiliki bentuk endap an yang teratur, jelas batas nya, dan tidak memerlukan selective mining. (d) Memiliki nilai yang ukup tingg i, sehingga ongkos penambangan yang agak tinggi dapat tertutup. (e) i atas enda pan bijih tida k ada bangunan prnt ing, sehingga surface subsidence tidak
merusak
bangunan,
walaupun
akan
merusak
bangunan alam dan estitika lingkungan.
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 1
$ambar ;.$ing stull stoping dan overhand stull stoping
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) 12
$ambar =.
Top slicing
.1..$. Sub level aving
2ara ini ook untuk endapan-endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) "ndapan bijih lemah, artin ya batuan itu tidak runtuh untuk beberapa waktu dengan penyanggaan biasa, tetapi endapan ini akan segera runtuh bila penyangganya diambil. Sedangkan batuan penutupnya dapat peah menjadi bongkah-bongkah besar yang akan merupakan tambahan penyangga bagi penyangga kayu (timber) di bawahnya. (b) Kemiringan endapan tidak begitu penting. () Ketebalan bijih sebaiknya 8 * meter.
(d) Memiliki nilai endapan bijih yang tinggi atau sedang dan selective mining tidak perlu dilakukan. (e) #ermukaan bumi tidak ada bangu nan-bangunan yang penting karen a akan terjadi surface subsidence.
2ara penambangannya tidak berbeda dengan top slicing misalnya dengan membuat shaft, drift serta raise dan sub level . #erbedaan yang menyolok adalah tinggi dari pemotongannya 1 untuk sub level caving tinggi pemotongan dapat menapai ; meter lebih, sedangkan pada top slicing hanya meter saja.
#enggalian (pemotongan) mula-mula dilakukan dari sub level paling atas di bagian ujung men uju ke arah tebal endapan bijih kemudian turun ke
sub
level di bawahnya. 0asil penggalian dikirim ke ore chute (ore pass) terdekat dadn selanjutnya dibawa ke main haulage level (lihat $ambar %7).
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $3
$ambar %7.
Sub level caving
.1... !lok aving 2ara ini sesuai untuk endapan bijih yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (a) "ndapan bijih mudah peah atau runtuh dan dapat dipisahkan dari block di sebelahnya. &atuan penutup (apping) juga mudah peah dan merupakan bongkahan-bongkahan keil dan tekanannya akan membantu memeah endapan bijih di bawahnya. Sebaiknya antara endapan bijih dan capping ada perbed aan fisik yang mudah dilihat, sehingga dilution pada draw points dapat dihindari. (b) Kemiringan endapan tidak menjadi soal 1 bila berbentuk urat bijih sebaiknya mempunyai kemiringan 94o. () Memiliki adangan yang besar dan tidak perlu bernilai tinggi. K etebalan 8 * meter, sedangkan tinggi +ertikalnya minimal *4 meter. Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $1
(d) "ndapan bijih sebaiknya agak homogen, sehingga tidak diperlukan tambang pilih% (e) "ndapan bijih sebaiknya tidak mudah bereaksi dengan udara, oleh sebab tiu tidak ook untuk endapan sulfida. (f) apat menimbulkan amblesan ( surface subsidence). >leh karena itu jangan ada bangunan penting di atas tambang.
#enambangannya dimulai dengan membagi endapan bijih menjadi blok-blok dengan ukura n blok terga ntung pada sifat-sifat bijih (ore body ) dan wall rock-nya serta ketebalan bijih. #embagian ini dilakukan pada waktu persiapan penambangan (development) dengan membuat drift, cross cut serta corner raises sebagai pembatas ukuran blok.
#enggalian dimulai dari blok teratas. i bagian bawah blok dibuat under cut yang tingginya berkisar - 9 meter. gar under cut tidak runtuh, maka under cut disangga dengan pilar, setelah penambangan siap untuk beroperasi, baru diruntuhkan dengan ara meledakkan bagian atas under cut beserta seluruh pilarnya (lihat $ambar %% dan %).
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $$
$ambar %%.
Block caving
.$. MET*DE PENAMBAN!AN BA'AH TANAH UNTU% ENDAPAN BATUBAA Metode penambangan bawah tanah untuk endapan batubara menurut sistem penyanggaannya dibagi atas (dua) golongan, yaitu : (a) &oom and pillar methods. (b) 'ongwall methods.
.$.1. "oom and pillar methods
2ook untuk endapan batubara yang : (a) 2ukup tebal, yaitu antara * - 9 meter. (b) Cleat-nya tidak banyak, sehingga tidak terlalu mudah runtuh. () !idak banyak disisipi tanah liat (lay bands).
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $
#enambangannya dimulai dengan membuat setidak-tidaknya dua buah main entry yang biasanya setiap main entry terdiri dari beberapa kompartemen. &lok batubara yang diapit oleh kedua main entry maupun yang berada di kiri-kanannya selanjutnya dibagi menjadi blok-blok yang lebih keil atau panels dengan membuat drift dan cross cuts. #ada blok-blok yang lebih keil itulah kemudian dibuat rooms dan pillars seara teratur (lihat $ambar %*). #enggaliannya dapat dilakukan dengan pemboran dan peledakan atau dengan memakai continuous miner. 0asil galiannya kemudian diangkut ke luar dengan ban berjalan (belt on+eyor) atau lori yang ditarik dengan lokomotif.
rah penambangan dapat maju (advancing) yang bera rti menjauhi main entry ataupun sebaliknya mundur (retreating) yang mendekati main entry.
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $-
$ambar %*. &oom and pillar
.$.$. #ong $all Methods
iterapkan untuk endapan batubara yang : (a) Ketebalannya sedang, yaitu antaar - meter. (b) Memiliki ba nyak cleat, tetapi tidak boleh terlalu mudah runtuh . >leh sebab itu penyangga harus segera dipasang di dekat medan kerja (front) penambangan. #ersiapan dan penambangannya sama dengan room and pillar , tetapi medan kerja dibuat panjang, kadang-kadang dapat menapai **7 meter. &ilamana lombong sudah terlalu lebar (8 %4 m), biasanya ditimbun dengan material pengisi guna menegah agar atap tidak mudah runtuh. rah penggalian dapat advancing ataupun retreating.
Sistem long wall (lihat $ambar %) kini juga mengalami perubahan, yaitu menjadi short wall mining , yaitu yang semula medan kerjanya antara %77 - 47 meter menjadi hanya *7 - 97 meter. 2ara penambangannya sama seperti pada long wall , hanya ukuran medan kerjanya lebih pendek (lihat $ambar %4).
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $
$ambar %. 'ong wall mining
$ambar %4. Short wall mining
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $/
DA4TA PU"TA%A
%. 2ummins, . &., da n $i+en, 5. ., ?Mining "ngineering 0andbook@, Aol 5, SM" of the merian 5nstitute of Mining, Metallurgial and #etroleum "ngineers 5n.,
of
Mining,
Metallurgial
and
#etroleum
"ngineers 5n.,
. #eele, Cobe rt, ?Min ing "ngineerDs 0an dbook@, Aol 5, ohn Biley and Sons 5n.,
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $0
4. She+yakow, /., ?Mining of Mineral eposits@, Eoreign /anguanges #ublishing 0ouse, Mosow, %=9%.
Metode Tambang Bawah Tanah (Underground Mining Methods) $