METODE PENAMBANGAN BAWAH TANAH - UNDERGROUND

#karena Senin akan bertemu dengan ahli ahli underground mining..

Tambang bawah tanah mengacu pada metode pengambilan bahan mineral yang dilakukan dengan membuat terowongan menuju lokasi mineral tersebut.

1. Berbagai macam logam bisa diambil melalui metode ini seperti emas, tembaga, seng, nikel, dan timbal.

1. Karena letak cadangan yang umumnya berada jauh dibawah tanah, jalan masuk perlu dibuat untuk mencapai lokasi cadangan. Jalan masuk dapat dibedakan menjadi beberapa macam:

• 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.

• 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.

• Berikut adalah 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.

• I. UNDERGROND  GLORYHOLE

• Adalah suatu sistem tambang bawah tanah  yang penambangannya / penggalian diawali dari bagian atas  raise, lalu diperbesar kesegala arah  yang kemudian membentuk atau menyerupai corong .

• I.a. keterangan umum

• Underround gloryhole  kadang – kadang juga disebut : underground miling  karena bentuknya meyerupai corong  (mill hole). Corong tersebut terdiri dari  jenjang – jenjang (benches) yang membentuk lingkaran – lingkaran  konsentris (bulat atau ellips) mengelilingi sebuah raise atau  winch. Kadang – kadang sebelum dilakukan penambangan dibuatkan beberapa blok oleh level atau sublevel untuk menghubungkan beberapa raise dengan  jarak tiap level  .

• I.b. Syarat penerapan

• Cara ini cocok untuk endapan – endapan bijih  yang :

• Kekuatan biji, kompak dan kuat

• Kekuatan batuan samping kompak dan kuat

• Bentuk endapan bulat atau ellips , besar dan masses

• Kemiringan endapan  :  >  800

• Ukuran endapan   : <  10m

• Kadar bijih sedikit lebih merata, sorting tidak dapat dilakukan

• Kedalaman kurang lebih 10 –  100 ft

• I.c. Cara penambangan

• Penambangan underground  glory hole  mengaplikasikan suatu penggalian  terbuka dimana bijih dipindahkan  dari lobong kejalan pengangkutan dengan memanfaatkan epek gravitasi.

• Underground glory hole sering diartikan suatu operasi penambangan dimana bijih diancurkan oleh peledakan kemudian jatuh kejalan bijih  (ore pass), oleh efek gravitasi open pits modern  yang mengaplikasikan suatu sistem pengangkutan bijih melalui  shaft yang dibangun pada bagian luar pit limit,mencirikan suatu kesamaan proses pengangkutan dengan underground glory  hole.

• Metode penambangan underground glory hole  dapat diterapkan dalam berbagai cebakan, walaupun bentuk material galian tidak mempunyai kecendrungan  untuk bisa dikumpulkan pada drawpoint.

• I.d. Pembahasan

• Pada umumnya kalu penurunan permukaan tanah  (subsidence) tidak diinginkan, maka pilar harus ditinggalkan  (bila mungkin dipilihkan dari bagian bijih yang agak miskin), atau diadakan pengisian  (filling) pada lobang yang telah selesai ditambang .

• Jika kemungkinan penurunan permukaan tanah tidak terjadi karena  coutry rock  yang sangat kuat dan endapan bijihnya sangat kecil, maka  biasanya dilakukan sistem penambangan  retreating  tidak perlu memelihara lobong  yang telah selesai ditambang.

• Bila keadaan mengizinkan, maka mekanisasi akan dapat memperbesar produksi .Cara penambangan dapat berpariasi berdasarkan keadaan dan bentuk endapan bijihnya.

• e. keuntungan melakukan penambangan underground glory hole  adalah : 

• Ongkos penambangan murah karena tak perlu modal besar

• Cara kerja relatif mudah dan sederhana, sehingga tak perlu karyawan terampil  (skilled labours)

• Relatif aman

• f. Kerugianya adalah :

• Produksi kecil ,yaitu  50 – 100 ton / hari, karena banyak pekerjaan di tangani secara manual ,sehinga pendapatan kecil, berati keuntungan juga kecil .

• Sulit mempertahankan  jenjang – jenjangnya karena kesulitan dalam menurunkan batuan hasil peledakan.

1.   Macam – macam alat muat yang digunakan dalam metode underground gloryhole 

1. Overshot  Loader

• Overshot loader bekerja dengan cara  mendorong mangkok kedalam  tumpukan  material sehingga penuh, kemudian mangkok  diangkat kebelakang dengan melewati mesin dan body  dan menumpahkan muatanya kealat angkut  yang berada dibelakang overshot loader tanpa memutar alat muat itu sendiri.

• Pada umumnya overshot loader digerakan oleh udara bertekanan tinggi  (conprressed air) antara  170 cfm (0,08 m3/s  sampai 423 cmf (0,193/s).

• Beberapa tipe overshot loader ynag  sangat terkenal sekarang ini yaitu :

• Rail – Mounted Loader , yaitu overshot  loader ysng mrngunsksn rel untuk mobilitasnya . Aplikasi alat ini untuk kondisi jalan datar atau dengan keminringan jalan maksimal  2% .

• Crawler Loader , yaitu  overshot loader yang mengunakan track  9ban rantai ) untuk mobilitasnya . Aplikasi alat ini untuk kemiringan jaln maksimu  20%

• Rubber Tire loader , yaitu overshot loader yang mengunakan  ban karet untuk mobilitasnya . Aplikasi alat ini dengan kemiringan jalan maksimal 10 %

• Kelebihan dan kekurangan  Overshot loader adalah :

• Dalam operasinya, antara posisi memuat dan membongkar  overshot loader biasanya memerlukan jarak untuk mengolah gerak (monouever), jika jarak tersebut terbatas, akan menimbulkan persoalan .

• Dibandingkan dengan alat muat lain  overshot loader  mempunyai kelebihan untuk memuat material yang lebih banyak dari  hasil peledakan .

• Dibandingkan dengan  track loader maka  overshot loader lebih lincah dan gesit dan dapat melakukan olah gerak dengan lebih baik dengan kondisi lapangan yang sama .

• Alasan memilih alat muat tipe jenis  overshot loader pada metode penambangan bawah tanah khususya UNDERGROUND GLORYHOLE adalah sebagai berikut :

• Mengigat metode ynag digunakan pada penambangan ini dengan posisi biji yang sangat  kompak maka dilakukan peledakan  dari hasil peledakan ini dapat dimuat lebih banyak dibandingkan dengan alat yang lain

• Alat ini relatif lebih murah dan dalam pengunaanya lebih simpel serta modelnya agak lebih ramping

• Alat ini  relatif lebih mudah berpindah – pindah dari tempat yang satu ketempat yang lain untuk melakukan pembongkaran dan pemuatan .

Macam – macam alat angkut  yang digunakan pada tambang bawah tanah, khususnya pada metode penambangan  UNDERGROUND GLORYHOLE 

• Mine Truck

Pada perinsipnya mine truck hampir sama dengan truck yang dipakai pad tambang terbuka. Disini mine truck khusus dirancang untuk tambang bawah tanah yang mempunyai kondisi kerja yang spesifik . Dilihat dari cara dumpingnya , mine truck dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu :

• Tip dumper

• Teleskoping dumper

• Push palte dumper

• Bila dilihat dari jumlah tenaga penggeraknya, maka dapat dibedakan menjadi dua yaitu two – wheel drive dan foul wheel drive. Umumnya tenaga penggeraknya berasal dari tenaga diesel, dengan kekuatan antara 52 HP sampai 270HP Sedangkan kapasitasnya bervariasi 4,5 ton sampai 36 ton.

• Keuntungan adalah :

• Jarak angkut relatif jauh, bisa mencapai 2km

• Fleksibel dalam hal menambah atau menguragi alat tanpa menghentikan produksi secara keseluruhan

• Kecepatan angkut relatif tinggi ( biasa mencapai 30 km/ jam )

• Kerugiannya adalah :

• Kondisi jalan harus baik dan tidak licin

• Jumlah operator banyak

• Ventilasi harus baik

• Jalan harus lebar dan tidak boleh menyudut .

2.Winding  

• Winding merupakan sistem pengangkutan tambang bawah tanah yang bentuknya pertikal atau mendekati pertikal . Bila dilihat dari kategorinya ,maka winding termasuk main houlage .

• Peralatan yang dijumpai dalam rangkaian winding meliputi  :

• Cage  dan kelengkapanya

• Wire rope

• Sheave

• Drum hoist

• Frame (kerangka)

• Bila dilihat dari bentuk drum-nya, maka winding dapat dikelompokanmenjadi: cylindrical or parallel drum, Bi-cylindro conikal drum, dan conikal drum. Selain itu dikenal pula tipe friction hoist atau koepe sytem .

• Sepanjang perjalanan dari dasar shaft  kepermukaan, terjadi perubahan kecepatan. Titik – titik dimana terjadi perubahan kecepatan  winding dinamakan cardinal point .

• Pada parallel – drum winder, cardinal poin terjadi pada  :

• Akhir decking time, awal winding dan periode percepatan

• Akhir periode percepatan, yang juga awal periode kecepatan maksimu

• Akhir periode kecepatan maksimum, yang juga awal periode perlambatan

• Akhir winding dan awal decking time.

• Pada bi-cylindro drum winder, cardinai point terjadi pada :

• Akhir decking time, awal winding dan periode percepetan

• Akhir periode percepeten, awal periode naik konis, yaitu saat rope yang membawa kereta bermuatan naik pada bagian konis drum

• Akhir naik konis, yang juga awal periode kecepatan maksimum, yaitu saat rope yang membawa muatan bergerak pada diameter terbesar konis dan rope kosong meninggalkan diameter terbesar konis

• Akhir periode kecepatan maksimum, yang juga awal turun konis, yaitu pada saat rope kosong bergerak turun menuju konis drum

• Akhir turun konis, yang juga awal periode perlambatan

• Akhir winding dan awal decking time .

• Alasan memilih alat angkut jenis mine truck dan winding sistem

• karena daya angkutnya relatif lebih jauh daripada alat angkut lainya

• biaya relatip lebih murah baik dalam pengadaanya maupun dalam pemeliharanya

• dapat mengangkut material secara maksimal dan kapasitasnya bervariasi

• Dalam melakukan suatu kegiatan penambangan,perlu adanya sebuah methode yang diterapkan didalamnya yang dalam hal ini, proses pengambilan bijih. Yang perlu dijelaskan disini adalah methode penambangan yang disangga (Supported stope Methods)dan methode ambrukan (Caving Methods).

• Uraian:

• Methode penambangan yang disangga diterapkan untuk endapan yang batuan samping dan bijinya lunak. Maka perlu adanya methode penambangan yang disangga secara sistimatis. Yang dibagi atas:

• Penyangga alam (Natural Suport) :

• –     Bijih sendiri.

• –     Bijih berkadar rendah (lou grade ore).

• –     Waste atau barren rock.

• Penyangga buatan/tiruan (artificial support):

• –       Kayu (timber)

• –       Beton (Concrete)

• –       Dinding atau/tembok (mansory)

• –       Material pengisi yang bias berupa pasir,tanah,tailing atau waste

• –       Rock bolting terutama untuk batuan samping

• –       Rock bolting yang berlapis-lapis

• –       Cable bolt

• –       Split set, swellex

• –       Baja (still)

• –       Anyaman kawat(wire mesh)

• –       Jangkar pra tegan (pre-stres anchor)

• –       Suntikan kimia (Chemical grouting)

• –       Cement grouting

• –       Resin grouting

• Yang termasuk methode ini adalah :

• Cut and Fill

• Methode ini menggunakan material pengisi (filling material) yang membutuhkan biaya yang tinggi, oleh sebab itu methode ini menjadi mahal dan hanya endapan bijih yang bernilai ekonomis tinggi yang cocok untuk diterapkan.

• Syarat penerapan antara lain :

• Methode ini cocok untuk endapan bijih yang memiliki sifat-sifat seperti berikut :

• Kekuatan bijih: kuat dan keras.

• Kekuatan batuan samping agak lemah atau kurang kompak.

• Bentuk endapan bijih tabular.

• Kemiringan endapan­­­­­­­­ 350 – 900 untuk yang berbentuk Vein

• Ukuran endapan 4 – 40 m, tetapi yang imum adalah 10 -12 m

• Nilai kadar yang tinggi dan mining recoverinya diusahakan tinggi

• Kedalaman dangkal atau dalam

• Cara penambangan.

• Kemajuan penambangan dilakukan naik sepanjang badan bijih miring. Kemajuan penambangan dilakukan dalam suatu siklus yang meliputi tahapan aktifitas sbb:

• Pemboran dan peldakan

• Scalling dan penyanggaan

• Pemuatan dan pengangkutan bijih

• Pengisian kembali (backfill)

• Segi positif Cut and Fill

• Termasuk methode yang luwes, karena bisa menambang endapan yang teratur bentuknya dan tidak sulit untuk merubah ke methode yang lain.

• Sifat mode ini dapat diusahakan mining recoveri mendekati 100%.

• Dari lubang dapat dilakukan prospecting dan eksplorasi.

• Ventilasi dapat dikurangi, karena bagian yang kosong ditutup dengan material pengisi

• Penambangan dapat dilakukan di beberapa lombong sekaligus.

• Segi Negatif Cut and Fill

• Disamping menambang bijihnya, juga harus mengurus material pengisi     sehingga memerlukan banyak karyawan.

• Untuk endapan yang tak teratur, maka batuan samping harus sering digali.

• Ongkos penambangan mahal, sehingga hanya untuk endapan bijih yang bernilai ekonomis tinggi.

• Stul Stoping 

• Stul stoping merupakan methode penambangan yang menggunakan penyanggan kayu (timber), yang dipasang langsung dari hanging wall ke foot wall.

• Syarat penerapan

• Methode ini cocok untuk endapan bijih yang bersifat sbb:

• Kekuatan bijh agak kuat.

• Kekuatan batuan samping mudah pecah menjadin bongkahan sehingga perlu penyanggaan.

• Ukuran antara 1-3 m

• Memilki nilai kadar bijih yang tinggi dan mining recoveri harus tingi karena ongkos penambangan yang tinggi.