1
METODE TAMBANG BAWAH TANAH
Pengertian Tambang Bawah Tanah
Secara umum pengertian tambang bawah tanah adalah suatu sistim penambangan mineral atau batubara dimana seluruh aktivitas penambangan tidak berhubungan langsung dengan udara terbuka
Tahap Utama Dalam Metode Tambang Bawah Tanah
Ada dua tahap utama dalam metode tambang bawah tanah: development (pengembangan) dan production (produksi). Pada tahap development, semua yang digali adalah batuan tak berharga. Tahap development termasuk pembuatan jalan masuk dan penggalian fasilitas-fasilitas bawah tanah lain.
Sedang tahap production adalah pekerjaan menggali sumber bijih itu sendiri. Tempat bijih digali disebut stope (lombong). Disini uang mulai bisa dihasilkan.
Dengan semua pekerjaan yang dilakukan di bawah tanah dengan panjang terowongan yang mencapai ribuan meter, maka diperlukan usaha khusus untuk mengalirkan udara ke semua sudut terowongan. Pekerjaan ini menjadi tugas tim ventilasi tambang.
Selain mensuplai jumlah oksigen yang cukup, ventilasi juga mesti memastikan agar semua udara kotor hasil pembuangan alat-alat diesel dan gas beracun yang ditimbulkan oleh peledakan bisa segera dibuang keluar. Untuk memaksa agar udara mengalir ke terowongan, digunakanlah fan (kipas) raksasa dengan berbagai ukuran dan teknik pemasangan.
Untuk menjaga kestabilan terowongan diperlukan pula penyangga-penyangga terowongan. Berbagai metode penyanggaan (ground support) telah dikembangkan. Penyanggaan yang optimal akan mendukung kelangsungan kinerja dan juga keselamatan semua pekerja.
Syarat-Syarat Penerapan Tambang Bawah Tanah
Prinsip pokok eksploitasi tambang bawah tanah adalah memilih metode penambangan yang paling cocok dengan keunikan karakter (sifat alamiah, geologi, lingkungan, dll) endapan mineral dan batuan yang akan ditambang, dengan memperhatikan batasan tentang keamanan, teknologi dan ekonomi. Batasan keekonomian berarti bahwa dengan biaya produksi yang rendah tetapi diperoleh keuntungan pengembalian yang maksimum (return the maximum profit ataupun rate of return ROR) serta lingkungan.
Untuk menentukan tambang bawah tanah harus memperhatikan:
Karakteristik penyebaran deposit atau geometri deposit (massive, vein, disseminated, tabular, platy, sill, dll)
Karakteristik geologi dan hidrologi (patahan, sesar, air tanah, permeabilitas)
Karakteristik geoteknik (kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi, Rock Mass Rating, Q-System, dll)
Faktor-faktor teknologi (hadirnya teknologi baru, penguasaan teknologi, Sumber Daya Manusia, dll)
Faktor lingkungan (limbah pencucian, tailing, amblesan, sedimentasi, dll).
Ruang Lingkup Tambang Bawah Tanah
Jenis-jenis pekerjaan pada tambang bawah anah antara lain:
Penyiapan sarana dan prasarana di permukaan
Penyiapan sarana dan pekerjaan bawah tanah, meliputi
pembuatan jalan masuk utama (main acces pada primary development)
pembuatan lubang-lubang sekunder dan tersier (secondary development dan tertiary development)
Kegiatan eksploitasi: breaking (loosening) dengan pemboran dan peledakan, pemuatan(loading), pengangkutan (hauling, tranporting)
Penanganan dan operasi pendukung: penyanggaan, penerangan, ventilasi, penirisan, keselamatan kerja, dll).
Keunggulan Dan Kelemahan Tambang Bawah Tanah Secara Umum
Keunggulan tambang bawah tanah
Tidak terpengaruh cuaca karena bekerja dibawah permukaan tanah
Kedalaman penggalian hampir tak terbatas karena tidak berkait dengan SR
Secara umum beberapa metode tambang bawah tanah lebih ramah lingkungan (misal: cut and fill, shrinkage stoping, stope and pillar)
Dapat menambang deposit dengan model yang tidak beraturan
Bekas penggalian dapat ditimbun dengan tailing dan waste.
Kelemahan tambang bawah tanah
Perlu penerangan
Semakin dalam penggalian maka resiko ambrukan semakin besar
Produksi relatif lebih kecil dibandingkan tambang terbuka
Problem ventilasi, bahan peledak harus yang permissible explossive, debu, gas-gas beracun.
Masalah safety dan kecelakaan kerja menjadi kendala
Mining recovery umumnya lebih kecil
Losses dan dilusi umumnya lebih susah dikontrol
Jalan Masuk Tambang Bawah Tanah
Tambang bawah tanah mengacu pada metode pengambilan bahan mineral yang dilakukan dengan membuat terowongan menuju lokasi mineral tersebut.
Berbagai macam logam bisa diambil melalui metode ini seperti emas, tembaga, seng, nikel, dan timbal.
Karena letak cadangan yang umumnya berada jauh dibawah tanah, jalan masuk perlu dibuat untuk mencapai lokasi cadangan. Jalan masuk dapat dibedakan menjadi beberapa:
Ramp, jalan masuk ini berbentuk spiral atau melingkar mulai dari permukaan tanah menuju kedalaman yang dimaksud. Ramp biasanya digunakan untuk jalan kendaraan atau alat-alat berat menuju dan dari bawah tanah.
Shaft, yang berupa lubang tegak (vertikal) yang digali dari permukaan menuju cadangan mineral. Shaft ini kemudian dipasangi semacam lift yang dapat difungsikan mengangkut orang, alat, atau bijih.
Adit, yaitu terowongan mendatar (horisontal) yang umumnya dibuat disisi bukit atau pegunungan menuju ke lokasi bijih.
Pembagian Metode Tambang Bawah Tanah
Metode tambang bawah tanah terbagi mejadi:
Open Stope Methodes
Supported Stope Methodes
Caving Methodes
Coal Mining Methodes
Berdasarkan pembagian metode penambangan di atas, dapat kita ketahui bahwa penambangan metode penambangan batubara dipisahkan dari metode-metode yang lain. Hal ini dikarenakan :
Batubara berupa lapisan sedimen.
Penyusunnya berupa Karbon, dan banyak mengandung Methane (gas beracun).
Selanjutnya, metode tambang bawah tanah tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:
Open Stope Methodes
Open Stope Methodes adalah sistem tambang bawah tanah dengan ciri-ciri :
Sedikit memakai penyangga, atau hampir tidak tidak ada.
Umumnya merupakan cara penambangan sederhana, atau tradisional.
Bisa menggunakan buruh-buruh yang tidak terlatih.
Cocok untuk endapan bijih dengan ciri-ciri:
Endapan bijih dan batuan induk relatif keras, sehingga tidak mudah runtuh.
Endapan bijih memiliki kemiringan lapisan (dip) lebih dari 70o.
Ukuran bijih tidak terlalu besar.
Tebal endapan bijih kurang dari 5 m.
Antara batuan induk dan bijih mudah dibedakan atau terlihat jelas.
Sedangkan metode Open Stope Methode sendiri dibedakan menjadi:
Gophering Coyoting
Glory Hole Methode
Shrinkage Stoping
Sublevel Stoping
Berdasarkan pembagian di atas, dapat dijelaskan sebagai berikut:
Gophering Coyoting
Metode Gophering Coyoting mempunyai ciri-ciri:
Arah penambangan hanya mengikuti arah endapan bijih.
Cara pengerjaannya tidak sistematis.
Alat dan cara penambangnya sangat sederhana.
Tanpa perencanaan rinci, karena dalam penambangnya hanya mengikuti arah endapan.
Glory Hole Methode
Metode Glory Hole Methode merupakan sistem penambangan dengan cara bebas membuat lubang bukaan, dikarenakan baik batuan induk maupun endapan bijih relatif kuat. mempunyai ciri-ciri:
Metode ini cocok untuk endapan yang sempit atau relatif sedikit.
Lebar endapan antara 1 – 5 m, tetapi dengan arah memanjang ke bawah berbentuk bulat atau elips.
Endapan bijih dan batuan induk kuat.
Shrinkage Stoping
Metode Shrinkage Stoping mempunyai syarat atau ciri-ciri:
Cocok untuk batuan kuat.
Endapan mempunyai kemiringan lebih dari 70o.
Tebal endapan tidak lebih dari 3 m.
Endapan bijih memiliki nilai yang tinggi baik kadar maupun harganya.
Endapan bijih harus homogen atau uniform.
Penambangan tidak selektif.
Bukan merupakan endapan Sulfida (Fe), karena endapan Sulfida harus dengan metode selektif mining, hal ini guna menghindari pengaruhnya pada asam tambang.
Sublevel Stoping
Sublevel Stoping adalah penambangan bawah tanah dengan cara membuat level-level, kemudian dibagi menjadi sublevel-sublevel. Sedangkan syarat-syaratnya sebagai berikut:
Ketebalan cebakan antara 1 – 20 m.
Kemiringan lereng sebaiknya lebih dari 30o.
Baik endapan bijih dan batuan induk harus kuat dan keras.
Batas endapan bijih dan batuan induk harus kuat dan tidak ada retak-retak ketika dilakukan penambangan. Hal ini diperlukan agar tidak terjadi dilusi atau pencampuran dua material. Dalam hal ini pencampuran endapan bijih dengan batuan induk.
Penyebaran kadar bijih sebaiknya homogen.
Supported Stope Methode
Supported Stope Methode adalah metode penambangan bawah tanah yang menggunakan penyangga dalam proses penambangannya. Secara umum ciri-ciri Supported Stope Methode antara lain:
Cocok untuk endapan bijih serta batuan induk yang lunak.
Cara penambangannya secara sistematis.
Supported Stope Methode dibedakan menjadi:
Shrink and Fill Stoping
Merupakan metode penambangan dengan cara membuat level-level, dimana level-level tersebut merupakan endapan bijih yang ditambang. Di dalam level-level tersebut dibuat Stope-stope atau ruangan-ruangan. Setelah selesai menambang dalam satu level, maka level tersebut diisi kembali dengan material lalu dilanjutkan dengan membuat level baru. Arah tambang pada metode ini relatif horizontal.
Cut and Fill Stoping
Merupakan metode penambangan dengan cara memotong batuan untuk membuat stope dalam level. Setelah selesai menambang dalam satu stope, maka stope tersebut diisi kembali tanpa menunggu selesai dalam satu level. Ini yang membedakan dengan Shrink and Fill Stoping. Syarat Cut and Fill Stoping antara lain:
Endapan bijih tebalnya antara 1 – 6 m.
Arah endapan relatif mendatar tapi cukup tebal.
Sebaiknya untuk endapan vein, kemiringannya harus lebih dari 45o. Dan untuk endapan yang bukan vein kurang dari 45o
Endapan bijih keras, tapi batuan induknya lunak.
Endapan bijih bernilai tinggi baik kadar maupun harganya.
Square Set Stoping
Pada dasarnya, sistem penambangan ini dengan cara membuat penyangga yang lebih sistematis, dimana penyangganya berbentuk ruang (tiga dimensi). Baik berupa kubus ataupun balok. Penyangganya sendiri dapat berupa kayu maupun besi.
Ciri-ciri Square Set Stoping antara lain:
Ongkos penyangganya sangat mahal.
Kemiringan endapan lebih dari 45o
Ketebalan bijih minimal 3,5 m.
Baik endapan bijih maupun batuan induk mudah runtuh.
Endapan tidak perlu memiliki batasan yang jelas antara endapan bijih dan batuan induknya.
Stull Stoping
Sistem penambangan ini merupakan sistem penambangan yang memasang penyangga dari footwall ke hanging wall. Stull sendiri berarti kayu, sehingga pada sistem penambangan ini penyangganya menggunakan kayu.
Ciri-ciri sistem penambangan ini antara lain:
Bijih cukup kuat, sehingga tidak perlu langsung disangga, tapi batuan induk mudah pecah menjadi bongkahan-bongkahan.
Kemiringan endapan bijih tidak terlalu berpengaruh.
Ketebalan endapan bijih antara 1 – 5 m.
Bijih harus bernilai tinggi.
Recovery harus tinggi dan looses factor harus rendah, mengingat biaya yang dibutuhkan untuk penyangga sangat mahal.
Caving method
Caving method disebut juga metode ambrukan, yang dibagi menjadi 2 :
Top slicing
Top Slicing adalah suatu penambangan untuk endapan-endapan bijih dan lapisan penutup (overburden) yang lemah atau mudah runtuh.
Penambangan dilakukan selapis demi selapis dari atas ke bawah pada lombong yang disanggah. Kalau lombong sudah selesai digali, maka penyanggah diatasnya dibiarkan runtuh sedikit demi sedikit atau secara bertahap. Metode ini akan memungkinkan perolehan tambang yang tinggi walaupun sering terjadi "dillution"
Upaya untuk meningkatkan efisiensi sistem penambangan ini adalah :
Untuk memperbesar produksi, daerah penggalian diperbesar di beberapa permukaan kerja (front).
Mengurangi jumlah "raise" berarti jarak antara raise dapat diperbesar.
Mengurangi pekerjaan, persiapan harus diimbangi dengan pengangkutan yang lebih efisien
Untuk menghindari bahaya dan mengurangi keselamatan kerja, proses ambrukan sebaiknya dibuat secara pelan-pelan agar tidak runtuh dalam skala besar.
Keuntungan Top Slicing :
Jika batuan samping tidak terlalu lemah, maka pengotoran jarang terjadi.
Dapat mengadakan pengambilan conto batuan (sampling) didalam lombong secara teratur untuk mengetahui batas endapan yang pasti.
Dapat menghasilkan produksi yang besar.
Jika endapan bijih teratur dan jelas batas-batasnya, maka perolehan tambangnya sangat tinggi (90-95).
Kerugian Top Slicing :
Pada saat hujan, air masuk melalui retakan-retakan.
Dapat menyebabkan amblesan yang merusak topografi dan tata lingkungan
Ventilasi lombong menjadi sukar, sehingga perlu peralatan khusus.
Membutuhkan persiapan kerja yang lama dan banyak
Banyak menggunakan penyangga kayu sehingga dapat menyebabkan kebakaran dan menimbulkan gas-gas beracun dari proses pembusukan kayu penyangga.
Sub Level Caving
Sub Level Caving merupakan suatu cara penambangan yang mirip top slicing tetapi penambangan dari sub level, artinya penambangan dari atas ke bawah dan setiap penambangan pada suatu level dilakukan lateral atau meliputi seluruh ketebalan bijih. Endapan bijih antara dua sub level ditambang dengan cara diruntuhkan atau diambrukkan. Suata tumpukan bekas penyangga (timber mat) akan dibentuk di bagian atas dari ambrukan, sehingga akan memisahkan endapan bijih yang pecah dari lapisan penutup di atasnya.
Metode ini cocok untuk endapan-endapan bijih yang memiliki sifat sebagai berikut :
Bentuk endapan tidak homogen.
Kekuatan batuan samping lemah dan dapat pecah menjadi bongkahan-bongkahan dan akan menjadi penyangga batuan terhadap timber dibawahnya.
Kekuatan bijih lemah tetapi batuan dapat bertahan untuk tidak runtuh selama beberapa waktu bengan penyanggahan biasa walaupun tetap akan runtuh bila penyanggahan ini diambil.
Sub Level Caving merupakan salah satu metode penambangan untuk tambang bawah tanah yang berproduksi besar, tetapi cukup berbahaya. Umumnya kecelakaan yang terjadi adalah tertimpa penyangga.
Keuntungan Sub Level Caving :
Cara penambangannya agak murah
Tidak ada pillar yang ditinggalkan
Kemungkinan terjadinya kebakaran kecil, karena penggunaan penyangga kayu sedikit, kecuali pada endapan-endapan sulfida.
Ventilasi agak lebih baik dibandingkan dengan top slicing.
Bias mengadakan pencampuran dengan memilih penambangan dari berbagai lombong yang berbeda kadarnya.
Pekerjaan persiapan sebagian besar dilakukan pada badan bijih, sehingga sekaligus dapat berproduksi.
Kerugian Sub Level Caving :
Sukar untuk mengadakan tambang pilih (selektif mining), karena tak dapat ditambang bagian demi bagian
Perolehan tambang tidak terlalu tinggi
Dillution sering terjadi sampai 10%. Bila dillution harus rendah maka mining recoverynya juga menurun.
Merupakan cara penambangan yang kurang luwes karena terlalu banyak syarat yang harus dipenuhi dan tidak mudah diubah ke metode lain.
Penyanggaan Dalam Tambang
Penyangga dalam tambang bawah tanah dibedakan menjadi dua, antara lain:
Penyangga Alamiah
Penyangga alamiah adalah penyangga yang menggunakan material yang berada atau dihasilkan dari proses penambangan itu sendiri. Penyangga alamiah dibagi menjadi:
Endapan bijih yang ditinggalkan atau tidak ditambang.
Endapan bijih kadar rendah. Setelah dinilai tidak ekonomis, endapan bijih ini ditinggalkan sebagai penyangga.
Waste ( batuan samping ), atau mineral lain yang tidak ditambang.
Penyangga Buatan (Artificial Support)
Artificial support adalah penyangga buatan yang dimasukan ke dalam tamang bawah tanah, agar tidak runtuh. Bahan penyangga buatan ini disebut juga Material Filling, dapat berupa tailing, pasir, tanah, semen, baja, kayu, maupun baut batuan.
Cara pemasangan penyangga dibedakan menjadi:
Raise set merupakan cara pemasangan penyangga dari bawah ke atas.
Lead set merupakan cara pemasangan penyangga maju, searah dengan penambangan endapan bijih.
Corner set merupakan cara pemasangna penyangga ke arah samping atau juga menyudut.
Istilah-istilah dalam penambangan bawah tanah
Vein atau urat batuan adalah intrusi batuan lain ke dalam batuan induk. Intusi terjadi melalui rekahan-rekahan batuan induk, dan lebih keras daripada batuan induk.
Endapan bijih dalam sebuah cebakan relatif berbeda kadarnya pada masing-masing bagiannya.
Drift adalah lubang bukaan yang menghubungkan antar level secara vertical.
Dillution adalah batuan yang tidak bisa tidak-ikut tertambang bersama bijih dan mengurangi kadar bijih.
Raise adalah lubang bukaan horizontal yang berfungsi sebagai jalan keluar-masuk pekerja dan juga mengeluarkan endapan bijih.
Level adalah lubang bukaan yang bertingkat-tingkat.
Waste adalah sisa-sisa penggalian pada tambang bawah tanah yang tidak bermanfaat yang diperoleh pada saat underground development (persiapan penambangan bawah tanah).
Barren rock adalah batuan yang tidak mengandung logam atau bagian dari bijih yang mempunyai kadar bijih sangat kecil.
Mining recovery adalah perbandingan antara bijih yang dapat ditambang dengan bijih yang ada didalam perhitungan eksplorasi, yang dinyatakan dalam persen
Losses adalah kehilangan bijih pada penambangan bawah tanah karena keterbatasan atau kendala inheren pada metode yang diterapkan
Permissible explossive adalah bahan peledak yang menghasilkan gas-gas tidak beracun, dan dikhususkan pemakaiannya pada tambang bawah tanah.
Smoke adalah gas-gas yang tidak beracun sebagai hasil reaksi kimia bahan peledak yang meledak, terdiri dari gas-gas H2O, CO2, dan N2 bebas
Fumes adalah gas-gas yang beracun sebagai hasil reaksi kimia bahan peledak yang meledak, terdiri dari gas-gas CO dan NOX.
Prospek Masa Depan Tambang Bawah Tanah
Kecenderungan umum di masa yang akan datang, sistim tambang bawah tanah akan menjadi pilihan utama eksploitasi mineral dan enerji (Hartman, 1987). Hal ini karena beberapa hal:
Semakin berkurangnya deposit (cebakan) berkadar tinggi pada atau dekat permukaan untuk ditambang. Dengan kata lain bertambahnya kedalaman deposit akan menyulitkan bila ditambang dengan sistim tambang terbuka karena setiap tambang terbuka dibatasi oleh besaran Stripping Ratio.
Berkurangnya mobilitas peralatan mekanik pada tambang terbuka apabila penambangan semakin dalam
Pengetatan dan pembatasan mengenai masalah-masalah lingkungan, dimana tambang terbuka akan memberikan dampak lingkungan yang lebih besar dibandingkan tambang bawah tanah.
Pengembangkan teknologi baru dalam peralatan Tambang Bawah Tanah, khususnya dalam hal teknik penggalian dan peralatan penambangan yang kontinyu, serta sistim konstruksi penyangga dan perkuatan yang semakin baik.
Tambang Bawah Tanah Di Indonesia
PT. Freeport Indonesia di Tembagapura, Papua, bijih tembaga dan emas, metode block caving
PT. Tambang Batubara Bukit Asam di Ombilin, Sumatera Barat, metode Longwall Mining, dan room and pillar (tetapi sekarang sudah ditinggalkan)
PT. Aneka Tambang di Gunung Pongkor Bogor, bijih emas epithermal, metode cut and fill dan shrinkage stoping
PT. Aneka Tambang di Cikidang, bijih emas epithermal, metode underhand stull stoping
PT. Kitadin, batubara, metode longwall.
Tambang emas rakyat di Tasikmalaya, metode coyoting (lubang tikus)
Daftar Beberapa Tambang Terdalam Di Dunia
TauTona dan Savuka, tambang emas di Afrika Selatan yang merupakan tambang terdalam di dunia dengan kedalaman lebih dari 3.700 m.
Xstrata Kidd Mine, tambang tembaga dan seng di Canada merupakan tambang terdalam di Amerika Utara dengan kedalaman 2.682 m.
Mount Isa, tambang tembaga, dan seng di Australia dengan kedalaman 1.800m.
Catatan:
Rate of Return (ROR) secara umum diartikan sebagai tingkat pengembalian modal yang dinyatakan dalam prosen. Investasi dinyatakan menguntungkan apabila mempunyai ROR diatas tingkat bunga bank saat itu.
Cut-off grade:
Kadar rata-rata minimum suatu logam yang terdapat dalam bijih supaya dapat ditambang secara menguntungkan berdasarkan ekonomi dan teknologi saat itu maupun lingkungan.
Kadar minimum suatu logam yang terdapat dalam bijih supaya dapat ditambang secara menguntungkan berdasarkan ekonomi dan teknologi saat itu maupun lingkungan.
Stripping Ratio (SR) adalah perbandingan antara volume over burden (tanah penutup) dalam Bank Cubic Meter (BCM) yang harus digali untuk dapat menambang satu ton bijih. Pada tambang terbuka, penggalian yang semakin dalam akan menghasilkan nilai SR yang semakin besar.
Satu round adalah urut-urutan atau siklus eksploitasi tambang bawah tanah yang terdiri dari kegiatan pemboran dan pengisian bahan peledak, peledakan, smoke clearing, roof controlling, scalling, supporting, loading, hauling.
Metode room and pillar pada batubara dahulu kala menjadi metode utama, tetapi saat ini sudah ditinggalkan, karena:
1. berkembangnya teknologi penyanggaan
2. nilai batubara yang semakin meningkat
3. semakin berkurangnya endapan batubara
4. meningkatnya kebutuhan batubara.
DAFTAR PUSTAKA
http://dynosidiq.blogspot.com/p/tambang-bawah-tanah.html
http://infotambang.com/tambang-bawah-tanah-ii-p331-86.htm
http://rizkimartarozi.blogspot.com/2011/03/metode-tambang-bawah-tanah.html
http://waiiand-miner.blogspot.com/2012/06/tambang-bawah-tanah.html
http://www.najibpanjah.com/2011/02/tambang-bawah-tanah-underground-mine.html
