Post on 18-Jan-2016
description
TA-2121 SISTEM PENAMBANGAN
AUGER MINING
PEMBAGIAN METODE PENAMBANGAN
Secara garis besar metode penambangan dikelompokkan menjadi 3, yaitu :
1. Tambang terbuka (surface mining): adalah metode penambangan yang
segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan di atas atau
relatif dekat dengan permukaan bumi, dan tempat kerjanya berhubungan
langsung dengan udara luar.
2. Tambang dalam/tambang bawah tanah (underground mining): adalah
metode penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas
penambangannya dilakukan di bawah permukaan bumi, dan tempat
kerjanya tidak langsung berhubungan dengan udara luar.
3. Tambang bawah air (underwater mining): adalah metode penambangan
yang kegiatan penggaliannya dilakukan di bawah permukaan air atau
endapan mineral berharganya terletak dibawah permukaan air.
Tambahan:
4. Tambang ditempat (Insitu Mining or Novel Mining).
Pemilihan metode penambangan dilakukan berdasarkan pada metode yang
akan memberikan keuntungan yang paling besar dan perolehan tambang
(mining recovery) yang paling baik dan bukan berdasarkan letak dangkal atau
dalamnya suatu endapan.
Hartman (1987) membagi ke-4 metode penambangan tersebut menjadi
metode-metode penambangan yang lebih spesifik seperti pada Tabel 3.1.
SISTEM KELAS METODE BAHAN GALIAN
Conventional
Tambang Terbuka
Mekanis
Aquaeous
Open pit mining*
Quarrying*
Opencast mining*
Auger mining
Hydraulicking*
Dregding *
Metal, non-metal
Non-metal
Batubara, non-metal
Batubara, metal, non-metal
Metal, non-metal
Metal, non-metal
Tambang
Bawah Tanah
Swa-sangga (Self-supported)
Room & Pillar mining*
Stope & Pillar mining*
Underground gloryhole
Gophering
Shrinkage stoping
Sublevel stoping *
Batubara, non-metal
Metal, non-metal
Metal, non-metal
Metal, non-metal
Metal, non-metal
Metal, non-metal
Berpenyangga buatan(Supported)
Cut & Fill stoping *
Stull stoping
Square set stoping
Metal
Metal
Metal
Ambrukan (Caving)
Longwall mining *
Sublevel caving
Block caving *
Batubara, non metal
Metal
Metal
Inconvetional
Novel
Penggalian cepat
Automasi, Robotik
Gasifikasi bawah tanah
Retorting bawah tanah
Tambang samudera
Tambang nuklir
Tambang luar bumi
Batuan keras
Semua
Batubara, batuan lunak
Hidrokarbon
Metal
Non-batubara
Metal, non-metal
Tabel 3.1 Klasifikasi Metode Penambangan (Hartman, 1987)
*) = Metode penambangan yang lazim diterapkan
3.2. PEMILIHAN METODE PENAMBANGAN
Dalam kegiatan penambangan, hal yang paling utama adalah memilih suatu
metode penambangan yang paling sesuai dengan karakteristik unik (alam,
geologi, lingkungan dan sebagainya) dari endapan mineral yang ditambang di
dalam batas keamanan, teknologi dan ekonomi, untuk mencapai ongkos yang
paling minimum dan keuntungan yang paling maksimum. Faktor-faktor yang
mempengaruhi pemilihan tersebut adalah :
1. Karakteristik spasial dari endapan
Faktor-faktor ini merupakan faktor penting yang dominan karena umumnya
sangat menentukan pemilihan metode penambangan antara tambang
terbuka dengan tambang bawah tanah, penentuan tingkat produksi, metode
penanganan material, dan bentuk tambang dalam badan bijih. Faktor-faktor
tersebut meliputi :
a. Ukuran (dimensi, terutama tinggi dan tebal)
b. Bentuk (tabular, lenticular, massive, irregular)
c. Orientasi (dip/inklinasi)
d. Kedalaman (rata-rata dan nilai ekstrim yang akan berimbas pada
stripping ratio)
2. Kondisi geologi dan hidrogeologi
Karakteristik geologi, baik dari badan bijih maupun batuan samping, akan
mempengaruhi pemilihan metode penambangan, terutama dalam pemilihan
antara metode selektif dan nonselektif serta pemilihan system penyanggaan
pada system penambangan bawah tanah. Hidrologi berdampak pada
kebutuhan akan penyaliran dan pemompaan, sedangkan aspek mineralogy
akan menentukan syarat-syarat pengolahan.
a. Mineralogi dan petrologi (Sulfida vs Oksida),
b. Komposisi kimia
c. Struktur endapan (lipatan, sesar, ketidakmenerusan, intrusi)
d. Bidang lemah, (kekar, rekahan, bidang perlapisan)
e. Keseragaman, alterasi, erosi (zona dan daerah pembatas)
f. Air tanah dan hidrologi (kemunculan, debit aliran dan muka air)
3. Sifat-sifat geoteknik (mekanika tanah dan mekanika batuan) untuk bijih dan
batuan sekelilingnya. Hal-hal ini akan mempengaruhi pemilihan peralatan
pada sistem penambangan terbuka dan pemilihan kelas dan metode dalam
sistem penambangan bawah tanah (swasangga, berpenyangga atau
ambrukan). Sifat-sifat geoteknik yang perlu diperhatikan antara lain:
a. Sifat-sifat fisik yang lain (bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas)
b. Sifat elastik (kekuatan, modulus elastisitas, nisbah Poisson, dan lain-lain)
c. Perilaku elastik atau visko elastik (flow, creep)
d. Keadaan tegangan (tegangan awal, induksi)
e. Konsolidasi, kompaksi dan kompeten (kemampuan bukaan pada kondisi
tanpa penyangga)
4. Pertimbangan ekonomi
Pertimbangan ekonomi akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas,
masa pengembalian dan keuntungan. Faktor ini meliputi:
a. Cadangan (tonase dan kadar),
b. Produksi,
c. Umur tambang,
d. Produktivitas, dan
e. Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang
cocok
5. Faktor teknologi
Kondisi yang paling sesuai antara kondisi alamiah endapan dan metode
penambangan adalah yang paling diinginkan. Sedangkan metode yang tidak
sesuai mungkin tidak banyak pengaruhnya pada saat penambangan, tetapi
kemungkinan akan berpengaruh pada kegiatan pendukung
tambang/terusannya (pengolahan, peleburan, dll). Yang termasuk dalam
faktor teknologi adalah :
a. Perolehan tambang, dilusi (jumlah waste yang ikut terambil)
b. Kefleksibilitasan metode dengan perubahan kondisi
c. Selektifitas metode untuk memisahkan bijih dan waste
d. Konsentrasi atau dispersi pekerjaan
e. Modal, pekerja dan intensitas mekanisasi
6. Faktor lingkungan
Faktor lingkungan yang dimaksud tidak hanya berupa lingkungan fisik saja,
tetapi juga meliputi lingkungan sosial-politik-ekonomi. Yang termasuk dalam
faktor lingkungan adalah :
a. Kontrol bawah permukaan untuk merawat kondisi bukaan
b. Penurunan permukaan tanah (subsidence), atau efek ambrukan pada
permukaan tanah
c. Kontrol atmosfir (ventilasi, kontrol kualitas, kontrol panas dan
kelembaban)
d. Kekuatan kerja (pelatihan, recruitment, kesehatan dan keselamatan,
kehidupan, kondisi permukiman)
Metode dan prinsip penambangan yang telah dijelaskan sebelumnya
melibatkan masalah-masalah geomekanika dan operasional. Pengelola industri
harus bisa memilih metode panambangan yang paling tepat untuk cebakan
bijih tertentu. Selain karakteristik badan bijih yang mempengaruhi pemilihan
metode panambangan, karakteristik operasional khusus untuk setiap metode
penambangan secara langsung juga ikut mempengaruhi pemilihan metode
penambangan.
Karekteristik operasional tersebut meliputi:
Skala penambangan
Laju produksi
Selektivitas
Persyaratan pekerja
Keluwesan ekstraksi
STUDI KONSEPTUAL
Penilaian karakteristik fisik dan kuantitasoverburden dari beberapa metode,tataletak dan sistem penambangan
STUDI REKAYASA
kuantifikasi dan pembandingan konsep-konsep yang dihasilkan terdahulu sehinggadihasilkan rancangan dan biaya yang pasti
STUDI RANCANGAN RINCI
Spesifikasi dan gambar konstruksi darimetode yang dipilih
LAPORAN REKAYASA FINAL
Keputusan investasi, pengadaan peralatandan jadwal pelaksanaan
Prosedur pemilihan metode penambangan.
Keputusan terakhir dalam pemilihan metode penambangan akan merefleksikan
sifat-sifat mekanik dari badan bijih dan lingkungannya serta hal-hal teknik
praktis lain. Sebagai contohnya, non-selective method seperti block caving tidak
akan diterapkan pada cebakan bijih dimana selective recovery diperlukan,
walaupun cebakan tersebut sangat sesuai untuk ditambang dengan metode
block caving.
Terkadang muncul permasalahan bahwa pemilihan metode penambangan
dapat menimbulkan beberapa kesulitan teknis. Kesulitan yang timbul adalah
bagaimana menggabungkan beberapa faktor yang berpengaruh agar bisa
memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan bijih.
Berdasarkan perkembangan filosofi dan sejarah ilmu pertambangan, metodepenambangan dikembangkan untuk dapat mengakomodasi dan
mengeksploitasi beberapa kondisi penambangan. Prosedur yang dapat
dikembangkan dalam pemilihan metode penambangan adalah dengan
melakukan optimasi secara komputasi.
Pemilihan metode panambangan sulit diterapkan bila berhadapan dengan
badan bijih besar yang harus ditambang dengan dua metode panambangan
yang berbeda, misalnya block caving dan open stoping. Block caving akan
menjadi metode yang lebih disukai karena jumlah tenaga kerja yang sedikit,
biaya per tonne yang rendah dan keuntungan-keuntungan teknis lainnya.
Prasyarat utama yang harus dipenuhi adalah bahwa ambrukan dapat diinisiasi
pada badan bijih dan merambat dengan kecepatan konstan melalui badan bijih
sebagai broken ore.
Kapan ambrukan dapat diterapkan pada suatu badan bijih? Jawabannya
bukanlah hal yang sederhana. Solusi praktis untuk menjawab pertanyaan ini
(mengerti tentang mekanisme ambrukan) dapat ditemukan pada klasifikasi
geomekanika yang dimodifikasi berdasarkan kondisi massa batuan di daerah
penambangan.
Tujuan utama pemilihan suatu metode untuk menambang suatu endapan
mineral adalah dalam rangka merancang suatu sistem eksploitasi yang paling
sesuai dengan kondisi sebenarnya. Dalam hal ini pengalaman berperan utama
dalam pengambilan keputusan yang memerlukan banyak pertimbangan
berdasarkan evaluasi rekayasa. Evaluasi tersebut dilakukan dalam tiga tahap
seperti pada yaitu studi konseptual, studi rekayasa, dan studi
rancangan rinci. Hasilnya ialah sebuah laporan rekayasa final.
Resume dari tabel tersebut adalah:
1. Tambang terbuka umumnya lebih serba guna, terutama berkaitan dengan
kekuatan bijih dan batuan samping, dip endapan, dan kadar bijih, tetapi
sangat bergantung dengan bentuk dan ukuran endapan, keseragaman
kadar dan kedalaman (keduanya mutlak dan bergantung pada nisbah
kupas/stripping ratio)
2. Penerapan ideal pada endapan yang besar, perlapisan datar (atau massif)
dengan sebaran secara mendatar luas dan tebal dan keterdapatannya dekat
permukaan.
3. Kurang cocok untuk endapan yang kecil, tipis, kadar tidak merata,
kemiringan besar dan posisinya dalam.
4. Penambangan dengan ekstraksi mekanis lebih konvensional, banyak
diterapkan, mudah dalam pelaksanaannya dan fleksibel dalam perubahan
metode penambangan.
5. Penambangan dengan ekstraksi aqueous lebih murah dan cocok untuk
diterapkan pada endapan kecil dengan kadar yang bervariasi, tetapi sangat
terbatas penerapannya pada endapan yang rentan terhadap terhadap air
dan jika pemenuhan kebutuhan air memerlukan biaya yang mahal.
Sedangkan contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan bawah
tanah berdasarkan kekuatan bijih dan batuan di sekitarnya serta geometri
cadangan menurut Hartman (1987) dapat dilihat pada
Tabel Pemilihan Metode Penambangan Terbuka Berdasarkan Kekuatan Bijih dan Batuan serta Geometri Cadangan
AUGER MINING
Sebuah tambang dengan metode tambang terbuka suatu saat akan mencapai yang namanya pit limit, yaitu suatu batasan di mana suatu tambang sudah tidak ekonomis lagi dioperasikan dengan tambang terbuka.
Hal ini disebabkan karena striping rationya tinggi. Dalam hal ini perbandingan antara bahan galian yang akan diambil dengan lapisan tanah penutupnya terlalu besar. Sehingga biaya untuk pengupasan lapisan penutup sangat besar tidak dapat ditutup dengan hasil bahan galiannya. Untuk masalah tersebut biasanya para ahli langsung mengambil keputusan dengan beralih ke metode tambang bawah tanah. Sebenarnya sebelum memutuskan untuk beralih ke metode tambang bawah tanah, ada satu alternatif lain yaitu "Auger Mining'.
Apakah yang disebut Auger Mining tersebut? Auger Mining adalah suatu metode penambangan yang dilakukan dengan menambang bahan galian (dalam hal ini batubara) di dinding-dinding open pit yang sudah mencapai ultimate pit limit. Sehingga nantinya akan membentuk lubang-lubang di dinding. Sepintas memang mirip dengan tambang-tambang batubara liar. walau bagaimanapun ini adalah salah satu alternatif dari metode penambangan. Untuk di Indonesia, yang pernah melakukan metode penambangan ini adalah PT. Indominco di Kalimantan.
Auger mining adalah sebuah metode penambangan yang berhadapan dengan
dinding yang tinggi atau penambangan singkapan (outcrop recovery) lapisan
batubara/endapan target dengan pemboran ke dalam lapisan endapan tersebut
tanpa melakukan penggalian lapisan penutup.
Auger mining lahir sebelum 1940-an untuk mendapatkan batubara pada sisi
dinding tinggi (high wall) dari batas akhir tambang (pit limit) terbuka secara
konvensional. Penambangan batubara dengan auger bekerja dengan prinsip
drag bit rotary drill skala besar. Tanpa merusak lapisan batubara dan juga
lapisan batuan di atasnya, auger mengekstraksi dan menaikkan batubara dari
lubang dengan memanfaatkan ulir di stang-bor dan kungkungan dinding lubang
bor (lihat Gambar 4.13).
Keuntungan menggunakan metode ini adalah :
1) Dapat mencapai laju penetrasi yang tinggi.
2) Volume perusakan tinggi dalam waktu yang singkat.
3) Tingkat polusi suara rendah.
4) Tidak memerlukan medium pembilas untuk membersihkan kompresorataupun pompa pembilas.
Kondisi endapan yang dapat menggunakan metode ini berdasarkan Pfleider
(1973) dan Anon (1979) adalah endapan yang memiliki bentuk tabular dan
berlapis, kemiringannya mendekati horisontal, keseragaman bijih/endapan
target tinggi, kadar dapat sangat rendah dan kedalamannya dangkal (terbatas
sampai ketinggian dinding dimana auger ditempatkan).
Pengembangan dan persiapan daerah untuk auger mining menjadi relatif
mudah jika dilakukan bersamaan dengan pemakaian metode open cast atau
open pit. Setelah open pit / open cast selesai dan belum dilakukan backfilling,
auger drilling dapat ditempatkan pada lokasi di dekat high wall.
Semua penambangan dengan menggunakan auger, diterapkan pada high wall
atau singkapan dari batubara di daerah pegunungan dan dikombinasikan dengan metode penambangan open pit atau open cast