BAB I PENDAHULUAN Sumber daya mineral merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui kembali (wasting assets atau non renewable), dengan kata lain industri pertambangan meru pakan industri tanpa daur. Oleh karena itu industri pertambangan selalu berhadap an dengan keterbatasan, baik lokasi, jenis, jumlah maupun mutu materialnya. Sela in hal tersebut, industri pertambangan berkewajiban memperhatikan keselamatan ke rja dan menjaga kelestarian lingkungan hidup serta mengembangkan masyarakat seki tar. Beberapa faktor resiko yang dapat mempengaruhi usaha pertambangan adalah : 1) Perubahan dalam sistem perpajakan. 2) Kebijaksanaan dalam lingkungan hidup. 3) Keadaan ekonomi yang buruk (peperangan, gejolak sosial, bencana alam, mu sim kemarau dan kelaparan). 4) Harga endapan/logam yang rendah. 5) Keadaan politik yang tidak stabil. Faktor-faktor tersebut akan mempengaruhi juga pertimbangan pemilik modal untuk m elakukan investasi di bidang pertambangan. Walaupun terdapat kesulitan masalah politik dan keuangan, beberapa perusahaan pa sti tetap menjajaki kesempatan invetasi di beberapa negara, misalnya di Eropa Te ngah dan Timur, di Amerika Latin (khususnya Bolivia, Chili, Peru dan Mexico) da n Timur Tengah (khususnya Iran) dan di Asia. Afrika memiliki lebih dari 20% dara tan dunia tetapi hanya memanfaatkan 5% dari pertambangan dunia dan 4% pada ekspl orasi. Investasi yang jauh lebih jauh dipersulit oleh adanya konflik di beberapa negara. Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka dalam mengelola sumber daya mineral dip erlukan penerapan sistem penambangan yang sesuai dan tepat, baik dari segi tekni s maupun ekonomis agar perolehannya optimal. Suatu cabang ilmu pengetahuan yang meliputi pekerjaan pencarian, penyelidikan, p enambangan, pengolahan, pemrosesan, penjualan mineral-mineral serta batuan yang memiliki nilai ekonomis (berharga) disebut ilmu pertambangan. Tambang Terbuka adalah suatu metode penambangan selain tambang bawah tanah dan t ambang bawah air. Metode penambangan yang segala kegiatan dan aktivitas penamban gannya dilakukan di atas atau relatif dekat dengan permukaan bumi, dan tempat ke rjanya berhubungan langsung dengan udara luar disebut metode tambang terbuka. Se bagian besar tambang yang terdapat di Indonesia adalah tambang terbuka yang memp unyai kontribusi besar untuk memproduksi emas, perak, tembaga, nikel, aluminium, phospat, bijih besi, batubara dan hampir semua bahan galian C disertai bahan ga lian industri dan lain-lain (lihat Tabel produksi bahan galian tambang Indonesia ). Beberapa ahli pertambangan telah melakukan klasifikasi metode penambangan terbuk a dan bawah tanah antara lain : Peele (1941), Young (1946), Lewis dan Clarck (19 64). Dasar dari pembagian metode ini adalah beberapa kombinasi subyektif dari sp asial, geologi dan faktor geoteknik. Sedangkan beberapa skema saat ini dikenalka n lebih kuantitatif atau memiliki pendekatan sistem, tetapi menggunakan dasar pe ndekatan yang sama seperti Peele adalah Morrison dan Russel (1973), Broshkov dan Wright (1973), Thomas (1978), Nicholas (1981) dan Hamrin (1982). Untuk saat ini yang diperlukan adalah klasifikasi dari metode penambangan yang m empunyai ciri : (H.L. Hartman, 1987) 1) Umum (dapat diaplikasi kesemua komoditi tambang, batubara dan non batuba ra). 2) Termasuk pada metode yang sedang berjalan dan menjanjikan sebuah metode baru yang sedang dikembangkan tetapi belum dapat dibuktikan secara keseluruhan. 3) Mengenai perbedaan kelas metode yang besar dan biaya relatif. Kategori yang digunakan oleh Hartman adalah : 1) Dapat diterima (acceptable) : tradisional atau baru 2) Lokal untuk tambang terbuka (atau tambang bawah tanah) 3) Kelas dan sub kelas
4) Metode 1.1. KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN TAMBANG TERBUKA Pemilihan metode penambangan dilakukan berdasarkan pada metode yang dapat member ikan keuntungan optimum dan bukan pada dangkal dalamnya letak endapan bahan gali an tersebut, serta mempunyai perolehan tambang (mining recovery) yang terbaik. Keuntungan dari tambang terbuka antara lain : 1) Ongkos penambangan per ton atau per bcm endapan mineral/bijh lebih murah karena tidak perlu adanya penyanggaan, ventilasi dan penerangan. 2) Kondisi kerjanya baik, karena berhubungan langsung dengan udara luar dan sinar matahari. 3) Penggunaan alat-alat mekanis dengan ukuran besar dapat lebih leluasa, se hingga produksi bisa lebih besar. 4) Pemakaian bahan peledak bisa lebih efisien, leluasa dan hasilnya lebih b aik, karena : a. Adanya bidang besar (free face) yang lebih banyak b. Gas-gas beracun yang ditimbulkan oleh peledakan dapat dihembuskan angin dengan cepat 5) Perolehan tambang (mining recovery) lebih besar, karena batas endapan da pat dilihat dengan jelas. 6) Relatif lebih aman, karena adanya yang mungkin timbul terutama akibat ke longsoran. 7) Pengawasan dan pengamatan mutu bijih (grade control) lebih mudah. Kerugian dari tambang terbuka antara lain : 1) Para pekerja langsung dipengaruhi oleh keadaan cuaca, dimana hujan yang lebat atau suhu yang tinggi mengakibatkan efisiensi kerja menurun, sehingga hasi l kerja juga menurun. 2) Kedalaman penggalian terbatas, karena semakin dalam penggalian akan sema kin banyak tanah penutup (overburden) yang harus digali. 3) Timbul masalah dalam mencari tempat pembuangan tanah yang jumlahnya cuku p banyak. 4) Alat-alat mekanis letaknya menyebar. 5) Pencemaran lingkungan hidup relatif lebih besar. 1.2.
PERKEMBANGAN TEKNOLOGI PERALATAN DAN LINGKUNGAN
Pada dasarnya perkembangan teknologi peralatan tambang terbuka bertujuan untuk m empermudah pengoperasian dalam arti agar lebih efisien, dan untuk memperbesar ju mlah produksi. Perkembangan-perkembangan terbaru dari peralatan tambang terbuka antara lain : 1) Bulldozer Saat ini, kriteria pemilihan alat pada tambang terbuka lebih banyak dan lebih de tail menyangkut : a. Ukuran dan berat b. Kenyamanan bagi operator c. Kapasitas dan ukuran blade d. Penyediaan suku cadang yang cepat dan ekonomis e. Harga f. Sistem kerja mesin yang menghemat bahan bakar 2) Hydraulic excavator a. Pengontrolan yang diperbaharui (misalnya : dilengkapi dengan Mistral Ele ctronic Control System) b. Pemilihan penggunaan boom (terdapat 3 pilihan) : c. Mass excavation d. Reach e. Variabel geometri f. Misalnya untuk dipper terdapat 7 pilihan yang dapat menggali hingga 15,7 m dan angkatan 18,82 m. g. Umur mesin yang lama h. Unjuk kerja yang baik dalam waktu edar
i. Penanganan pekerjaan yang berat j. Kemudahan dalam service k. Ruang operator yang nyaman l. Perbaikan mesin : Teknologi tinggi untuk unjuk kerja yang baik Operasi yang berwawasan lingkungan (konsep litronic) Otomatisasi sistem kontrol 3) Wheel loader Wheel loader sangat membantu untukkuari karena fleksibilitasnya. Pengembangan wh eel loader antara lain : a. Pengendalian secara elektronik b. Sistem pengereman yang diperbaharui (tidak lagi gesekan) c. Vital sign monitor (VSM) untuk memantau unjuk kerja wheel loader d. Kemampuan untuk bekerja pada berbagai jenjang e. Pengembangan sistem pengontrolan untuk meningkatkan efisiensi Pengembangan-pengembangan ini telah dilakukan secara sendiri-sendiri oleh masing -masing perusahaan pembuat alat-alat berat. 4) Rope excavator Pengembangan-pengembangan berikut dilakukan oleh masing-masing perusahaan alat-a lat berat dengan informasi timbal balik dengan perusahaan tambang : a. Sistem elektronik yang canggih, menggantikan sistem elektronik yang lama (Santa Fe) b. Meningkatkan kemampuan rata-rata pemuatan sejak dihidupkan (Syncrude Can ada Ltd.) c. Optimasi bucket dan boom (maroko) d. Pengembangan BWE (yang berwawasan lingkungan) 5) Truk Pengembangan-pengembangannya antara lain : a. Pengaturan kemiringan dan letak titik berat untuk memperbaiki kestabilan (Caterpillar) b. Penambahan kemampuan dan pengurangan penggantian suku cadang (Carter) c. Penambahan pada Range Articulated (Caterpillar) d. Perbaikan interior, elektronik dan pilihan sistem perhitungan pemuatan ( Komatsu) 6) In-Pit Crushing Keuntungannya adalah mengurangi biaya pemindahan material dari lokasi ke pabrik pengolahan. Perbandingan biaya dari metode pemuatan, penghancuran dan pengangkut an di open pit dan kuari menunjukkan pengubahan sistem penggunaan truk ke sistem in-pit crushing dan menggunakan konveyor sebagai alat angkut akan lebih mengunt ungkan untuk tambang open cast besar (> 500.000 ton/hari). 7) Conveying Sistem konveyor bergerak merupakan konsep baru untuk pemindahan material dalam k uari dan tambang open cast (Holywell, North Wales). Sistem Nordberg’s Loko Link merupakan sistem yang terdiri dari serangkaian konve yor. Bisa digunakan secara individual maupun bersama-sama dengan panjang radius kerja maksimum 100 m dari pemuka kerja. 8) Anchillary Equipment Anchillary merupakan peralatan penghancur dengan menerapkan metode penghancuran sekunder, sehingga secara berturut-turut biaya penghancuran dari atas ke bawah m akin murah. Tahap penghancurannya adalah : a. Drilling & blasting b. Drop ball c. Talisher impact crusher Faktor-faktor yang mempengaruhi metode ini adalah : a. Perbedaan tipe batuan secara geologi, kimia dan komposisi fisik b. Kecakapan operator dalam pelaksanaannya Perlakuan buruk terhadap lingkungan sering terjadi pada lingkungan tambang (bany ak di negara-negara blok Timur). Untuk itu diperlukan suatu penelitian yang inte nsif mengenai teknik reklamasi yang optimal telah menghasilkan kontribusi pentin
g untuk pembangunan teknologi restorasi tambang. Pada tahap awal kesuksesan usaha restorasi tergantung dari : a. Pengontrolan tanah dan air b. Interaksi kompleks dari iklim, kimia, bakteriologi dan gaya-gaya fisik c. Pemadatan tanah sebagai akibat pergerakan dari alat-alat berat d. Desain drainase Reklamasi daerah tambang saat ini telah berkembang secara kreatif. Kecenderungan untuk mengembalikan keadaan tanah dengan menutupinya kembali dengan top soil da n menanaminya, sekarang diganti dengan beragam cara yang imajinatif, seperti : a. Pembangunan perumahan dan industri taman b. Fasilitas rekreasi seperti pemancingan, golf, dan lain-lain c. Perubahan topografi secara drastis dapat memberikan prospek menarik untu k pembangunan perkantoran dan pabrik 1.3.
DAFTAR BACAAN YANG DAPAT DIPELAJARI
Banyak buku-buku, jurnal-jurnal dan majalah-majalah yang membahas pertambangan d an masalah sekitarnya di antaranya : 1) Engineering & Mining Journal. 2) Mining Magazine. 3) Rock Product. 4) Coal. 5) Mining Engineering. 6) Quarry Management. 7) World Mining Equipment. 8) Mining Annual Review. 9) Pit & Quarry. 10) Mine & Quarry. 11) Mining Journal. 12) Financial Times. 1.4.
SISTEMATIKA ISI BUKU AJAR
Adapun isi buku ajar ini adalah : Pendahuluan, Rancangan tambang terbuka, Macam-macam tambang terbuka, Satuan oper asi penambangan, Kemantapan lereng, Struktur organisasi, Biaya modal dan biaya o perasi. MACAM-MACAM TAMBANG TERBUKA Secara garis besar metode penambangan dikelompokkan menjadi 3 (tiga), yaitu : 1) Tambang terbuka (surface mining) 2) Tambang dalam/tambang bawah tanah (underground mining) 3) Tambang bawah air (underwater mining) Pemilihan metode penambangan ini berdasarkan pada keuntungan terbesar yang akan diperoleh, bukan berdasarkan letak dangkal atau dalamnya suatu endapan, serta me mpunyai perolehan tambang (mining recovery) yang terbaik. 3.1. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PEMILIHAN SISTEM PENAMBANGAN Aturan utama dari eksploitasi tambang adalah memilih suatu metoda penambangan ya ng paling sesuai dengan karakteristik unik (alam, geologi, lingkungan dan sebaga inya) dari endapan mineral yang ditambang di dalam batas keamanan, teknologi dan ekonomi, untuk mencapai ongkos yang rendah dan keuntungan yang maksimum (Morris on dan Russel, 1973 ; Boshkov dan Wright, 1973). 1) Karakteristik spasial dari endapan a. Ukuran (dimensi : tinggi atau tebal khusus) b. Bentuk (tabular, lentikular, massif, irregular)
c. Attitude (inklinasi dan dip) d. Kedalaman (niiai : rata-rata dan ekstrim, nisbah pengupasan) 2) Kondisi geologi dan hidrogeologi a. Mineralogi dan petrologi (sulfida vs oksida) b. Komposisi kimia (utama, mineral by product) c. Struktur endapan (lipatan, patahan, diskontinu, intrusi) d. Bidang lemah (kekar, retakan, belahan dalam mineral, rekahan dalam batub ara) e. Keseragaman, alterasi, erosi f. Air tanah dan hidrologi 3) Sifat-sifat geoteknik (mekanika tanah dan mekanika batuan) untuk bijih d an batuan sekelilingnya a. Sifat elastik (kekuatan, modulus elastik, koefisien Poisson, dan lain-la in) b. Perilaku elastik atau visko elastik (flow, creep) c. Keadaan tegangan (tegangan awal, induksi) d. Konsolidasi, kompaksi dan kompeten e. Sifat-sifat fisik yang lain (bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas bawaan, lengas bebas) 4) Konsiderasi ekonomi Faktor-faktor ini akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas, masa pengembal ian dan keuntungan a. Cadangan (tonase dan kadar) b. Produksi c. Umur tambang d. Produktivitas e. Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang cocok 5) Faktor teknologi a. Perolehan tambang b. Dilusi (jumlah waste yang dihasilkan dengan bijih) c. Ke-fleksibilitas-an metode dengan perubahan kondisi d. Selektifitas metode untuk bijih dan waste e. Konsentrasi atau dispersi pekerjaan f. Modal, pekerja dan intensitas mekanisasi 6) Faktor lingkungan a. Kontrol bawah tanah b. Penurunan permukaan tanah c. Kontrol atmosfir (ventilasi, kontrol kualitas, kontrol panas dan kelemba ban) d. Kekuatan kerja (pelatihan, recruitment, kesehatan dan keselamatan, kehid upan, kondisi permukiman) Obyektif dasar di dalam pemilihan suatu metode penambangan suatu endapan mineral tertentu adalah merancang suatu sistem eksploitasi yang paling cocok di bawah s uatu lingkungan yang aktual (Hamrin, 1982). Suatu model untuk pekerjaan persiapan (development) dan pemilihan metoda penamba ngan oleh Folinsbee dan Clarke, 1981 dapat dilihat pada Gambar 3.1. Evaluasi rek ayasa dapat dibagi menjadi 3 (tiga) tahap. Pada tahap pertama, studi konseptual, karakteristik fisik dan kuantitas output dari sejumlah metoda penambangan, layo uts dan sistem dinilai. Tahap kedua, studi rekayasa, konsep sebelumnya dikuantif ikasi dan dibandingkan, menghasilkan rancangan dan biaya yang tetap. Tahap terak hir, studi rancangan detail, gambar-gambar dan spesifikasi untuk konstruksi untu k metode yang diinginkan disiapkan. Hasil dari evaluasi ini adalah laporan rekay asa final yang merupakan dasar dari keputusan investasi, pembelian peralatan dan jadwal konstruksi. Di dalam semua hal pemilihan metode penambangan, suatu langkah terobosan yang pe ndek tidak diperkenankan dan suatu penyelesaian optimal memerlukan modifikasi da ri suatu metode yang sudah ada.
Gambar 3.1 Model Perencanaan Dan Tahapan Di Dalam Persiapan Tambang (Folinsbee Dan Clarke, 1981) 3.2. MACAM-MACAM TAMBANG TERBUKA Yang dimaksud dengan tambang terbuka adalah metode penambangan yang segala kegia tannya atau aktvitasnya dilakukan di atas atau relatif dekat dengan permukaan bu mi, dan tempat kerjanya berhubungan langsung dengan udara luar. 3.2.1. Pengelompokkan Metode Tambang Terbuka Berdasarkan Jenis Endapan Secara 1) 2) 3) 4)
umum dapat dikelompokkan kedalam 4 (empat) metode : Open pit/open cast/open cut/open mine Quarry Strip Mine Alluvial Mine
3.2.1.1. Open pit/open cast/open cut Metode ini biasanya diterapkan untuk menambang endapan-endapan bijih (ore). Seca ra umum metode ini menggunakan siklus operasi penambangan yang konvensional, yai tu : pemecahan batuan dengan pemboran dan peledakan, diikuti operasi penanganan material penggalian, pemuatan dan pengangkutan. Perbedaan antara open pit dengan open cut/open mine/open cast dicirikan oleh arah penggalian/arah penambangan. D isebut open pit apabila penambangannya dilakukan dari permukaan yang relatif men datar menuju ke arah bawah dimana endapan bijih tersebut berada. Disebut open cu t/open cast/open mine apabila penggalian endapan bijih dilakukan pada suatu lere ng bukit. Jadi penerapan open pit atau open cut sangat tergantung pada letak ata u bentuk endapan bijih yang akan ditambang. Salah satu contoh metode open pit/op en cast adalah seperti yang diterapkan di PT. Freeport Indonesia dan PT. Kelian Equatorial Mining (Gambar 3.3). Gambar 3.2 Open pit di Tambang PT Freeport Indonesia Perbedaan open pit dan open cast juga dilihat dari pemindahan tanah penutupnya. Pada open pit tanah penutup dikupas dan dipindahkan ke suatu daerah pembuangan y ang tidak ada endapan di bawahnya, sedangkan pada open cast tanah penutup tidak dibuang ke daerah pembuangan, tetapi dibuang ke daerah bekas tambang yang berbat asan.
Gambar 3.3 Contoh Penambangan secara Open Pit di PT. Kelian Equatorial Mining 3.2.1.2.
Quarry (Kuari)
Kuari adalah suatu metode tambang terbuka yang ditetapkan untuk menambang endapa n-endapan bahan galian industri atau mineral industri (Gambar 3.4). Berdasar kan letak endapan yang digali atau arah penambangannya secara garis besar kuari dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu : 1) Side hill type, diterapkan untuk menambang batuan atau endapan mineral i ndustri yang letaknya di lereng bukit atau endapannya berbentuk bukit. Berdasark an jalan masuk ke pemuka penambangan dibedakan menjadi dua, yaitu : a. Jalan masuk berbentuk spiral b. Jalan masuk langsung 2) Pit type, diterapkan untuk menambang batuan atau endapan mineral industr i yang terletak pada suatu daerah yang relatif datar. Jadi tempat kerjanya (fron t) digali ke arah bawah sehingga membuat cekungan (pit). Berdasarkan jalan masuk ke pemuka kerja, memiliki tiga kemungkinan jalan masuk, yaitu : a. b. c.
Jalan masuk spiral Jalan masuk langsung Jalan masuk zig-zag
Gambar 3.4 Sketsa Metode Quarry (Hartman, 1987) 3.2.1.3. Strip Mine Yang dimaksud dengan strip mine adalah sistem tambang terbuka yang diterapkan un tuk menambang endapan-endapan sedimenter yang letaknya kurang lebih mendatar, mi salnya tambang batubara, tambang-tambang garam, dan lain-lain. 3.2.1.4.
Alluvial Mine
Adalah tambang terbuka yang diterapkan untuk menambang endapan-endapan alluvial, misalnya tambang bijih timah, pasir besi, dan lain-lain. Berdasarkan cara penggaliannya, maka alluvial mine dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : • Tambang semprot (hydraulicking) • Penambangan dengan kapal keruk (dredging) • Manual mining method 1) Tambang semprot Sesuai dengan namanya, penggalian endapan pada tambang semprot dilakukan dengan menggunakan semprotan air yang bertekanan tinggi dengan menggunakan alat penyemp rot yang dinamakan monitor atau water jet atau giant (Gambar 3.5). Kekuatan teka nan disesuaikan dengan jenis material yang digali. Tekanan ini bisa sampai 10 at m. Syarat utama pemakaian cara penambangan dengan tambang semprot adalah harus ters edia banyak air, baik untuk penggaliannya maupun untuk pengolahannya. Gambar 3.5 Tambang Semprot di PT Tambang Timah
2) Penambangan dengan kapal keruk Cara penambangan ini digunakan bila endapan terletak di bawah permukaan air, mis alnya di lepas pantai, sungai, danau atau lembah yang tersedia banyak. Sistem penggalian dengan kapal keruk dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : a. Sistem tangga, yaitu pengerukannya dengan membuat atau membentuk tangga atau jenjang. b. Sistem tekan, yaitu cara pengerukan dengan menekan tangga sampai pada ke dalaman tertentu, kemudian maju secara bertahap tanpa membentuk tangga.
c. Sistem kombinasi, yaitu gabungan dari kedua sistem di atas. Berdasarkan dari tempat kerjanya, maka penambangan kapal keruk dapat dibedakan m enjadi kapal keruk darat dan kapal keruk laut (Gambar 3.6). Alat-alat yang dipakai pada penambangan kapal keruk berdasarkan alat galinya dib edakan menjadi tiga, yaitu : a. Multy bucket dredge, kapal keruk yang alat galinya berupa rangkaian mang kok (bucket) b. Cutter suction dredge, alat galinya berupa pisau pemotong yang menyerupa i mahkota. c. Bucket wheel dredge, alat galinya dilengkapi dengan timba yang berputar (bucket wheel) 3) Manual mining method Cara penambangan ini sangat sederhana dengan menggunakan tenaga manusia hampir t idak memakai alat mekanis. Cara ini biasanya dilakukan oleh rakyat setempat atau oleh kontraktor-kontraktor kecil. Biasanya endapan yang ditambang bentuknya : a. Ukuran atau jumlah cadangannya kecil b. Letaknya tersebar dan terpencil c. Endapannya cukup kaya Alat penambangan yang biasanya dipakai adalah : a. Pan / bate l dulang b. Racker (cradle) c. Longtom d. Sluice box Gambar 3.6 Kapal Keruk “Rasep” di PT Tambang Timah 3.2.2. Pengelompokkan Metode Tambang Terbuka Berdasarkan Proses Penambangannya Sedangkan pengelompokkan yang lain berdasarkan pada proses penambangannya, berhu bungan dengan air atau tidak, yaitu : • Metode ekstraksi secara mekanik • Metode ekstraksi dengan air
Gambar 3.7 Contoh “Sluice Box” di PT Tambang Timah 3.2.2.1.
Metoda ekstraksi secara mekanik
Penambangan endapan bijih, batubara atau batuan yang dilakukan dipermukaan diken al sebagai tambang terbuka. Jadi metoda ini prinsipnya berdasarkan pada “permuka an”. Metoda ekstraksi mekanik yang menggunakan proses mekanik pada lingkungan yang ke ring dapat dibedakan atas : 1) Open pit mining 2) Kuari 3) Open cast mining 4) Auger mining Keempat metoda ini adalah penanggung jawab 90% dari produksi permukaan. Secara luas, metoda open pit dan open cast menggunakan siklus operasi penambanga n yang konvensional; pemecahan batuan dengan pemboran dan peledakan, diikuti op erasi penanganan material penggalian, pemuatan dan pengangkutan. Pada kuari dan auger, peledakan merupakan kegiatan yang selalu melekat bersamanya. Pada open pit mining, tanah penutup dikupas dan ditransportasikan ke suatu daera h pembuangan yang tidak ada endapan mineral di bawahnya, sedangkan open cast min
ing yang hampir sama dengan metodanya dengan open pit mining, tetapi berbeda pad a satu hal yaitu tanah penutup tidak dibuang ke daerah pembuangan tetapi diangku t langsung ke daerah yang berbatasan dan telah ditambang. Penambangan material d isini terdiri dari penggalian dan pengangkutan (=casting), yang pada umumnya dik ombinasikan oleh suatu alat saja. Beberapa petunjuk praktis dari ukuran jenjang dapat dilihat pada Tabel 3.1. Sedangkan berbagai variasi dari open pit mining dapat dilihat Pada Gambar 3.8. Kuari hampir sama dengan open pit, tetapi jenjang adalah pendek dan hampir verti kal. Meskipun kuari selama ini diterapkan untuk bahan galian logam, namun lebih disukai bila membatasi kuari untuk operasi batu berdimensi. Jadi batu gamping ya ng di-crusher dihasilkan oleh open pit mine sedangkan batu gamping berdimensi di hasilkan oleh kuari. Tabel III.1 Ukuran Jenjang Berbagai Endapan (Hartman, 1987) Mineral Dimensi jenjang Ketinggian ft an lereng Tembaga 40-60 (12-18) 80-125 (24-38) 50-60 Bijih Besi 30-45 ( 9-14) 60-100 (18-30) 60-70 Non logam 40-100 (12-30) 60-150 (18-45) 50-60 Batubara (US Barat) 50-75 (15-23) 50-100 (15-30) 60-70
(m)
Lebar ft
(m) Kemiring
Auger mining adalah sebuah metode penambangan untuk permukaan dengan dinding yan g tinggi atau penemuan singkapan (outcrop recovery) dari batubara dengan pembora n ataupun penggalian bukaan ke dalam lapisan di antara lapisan penutup. Auger mining dilahirkan sebelum 1940-an adalah metode untuk mendapatkan batubara dari sisi kiri dinding tinggi setelah penambangan permukaan secara konvensional . Penambangan batubara dengan auger bekerja dengan prinsip skala besar drag bit rotary drill. Tanpa merusak batubara, auger mengekstraksi dan menaikkan batubara dari lubang dengan memiringkan konveyor atau pemuatan dengan menggunakan loader ke dalam truk. Penambangan dengan auger drilling merupakan salah satu metode rotary drilling. D imana tanah dibawa ke permukaan melalui pengaliran oleh alat auger. Bekas lubang dibersihkan dan selalu satabil dalam formasi lepas walaupun tanpa p embilasan air atau penggunaan semprotan air. Diameter lubang yang besar pada tanah dan batuan yang tidak keras dapat dibor de ngan cepat dan biaya yang murah dengan auger drilling secara mekanis. 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 kompresor ataupun po mpa pembilas. Pengembangan dan persiapan daerah untuk auger mining adalah tugas yang mudah jik a dilakukan bersamaan dengan pemakaian metode open cast atau open pit. Setelah k ondisi dinding tinggi, auger drilling dapat ditempatkan pada lokasi. Kondisi endapan yang dapat menggunakan metode ini berdasarkan Pfleider (1973) da n Anon (1979) adalah endapan yang memiliki bentuk tabular dan berlapis, kemiring
annya mendekati horisontal, keseragaman bijih tinggi, kadar dapat sangat rendah dan kedalamannya dangkal (terbatas sampai ketinggian dinding dimana auger ditemp atkan). Semua aplikasi penambangan dengan menggunakan auger, diterapkan pada dinding tin ggi atau singkapan dari batubara di daerah pegunungan dan dirangkaikan dengan me tode penambangan open pit atau open cast (Gambar 3.9 dan Gambar 3.10).
Gambar 3.8 Variasi Dari Berbagai Open Pit Mining (Hartman, 1987) Gambar 3.9 Auger Mining Pada Lapisan Batubara Dengan Kemiringan Lapisan Yang Rendah (Salem Tool Inc.,1996) Gambar 3.10 Auger Mining Pada Lapisan Batubara Dengan Kemiringan Lapisan Yang Curam (Salem Tool Inc.,1996) 3.2.2.2. Metoda ekstraksi dengan air Metoda ini berhubungan dengan air atau cairan untuk memperoleh mineral dari dala m bumi, baik dengan aksi hidrolik maupun dengan serangan cairan. Masih sangat ku rang pemakaiannya pada tambang terbuka. Ada 2 (dua) jenis penambangan di dalam metoda ini yaitu placer mining dan soluti on mining. Placer mining menggunakan air untuk menggali, mentransportasi dan men gkonsentrasikan mineral-mineral berat. Solution mining adalah metoda yang membua t cair mineral-mineral sehingga dapat ditransportasikan dengan menggunakan air a tau cairan pelarut. Placer mining terdiri dari hydraulicking dan dredging, sedan gkan solution mining terdiri dari borehole extraction dan leaching. i.
Placer Mining : Hydraulicking
Secara geologi, suatu endapan placer adalah suatu konsentrasi mekanik dari miner al berat, yang dapat menjadi suatu endapan bijih jika menguntungkan dari segi ni lainya. Pada umumnya endapan ini adalah emas, intan, timah (cassiterite), titani um (rutike), platina, tungsten (sheelite), kromit, magnetit dan phospat. Placer diklasifikasikan oleh media sebagai aluvial (continental detrital), eolian (angi n), marin dan glacial. Dari segi lokasi, endapan ini dikategorikan sebagai resid ual (aluvial), jenjang (samping bukit), stream (fluvial), pantai, buried atau pa dang pasir. Kualitas yang berbeda dari endapan placer sehingga memungkinkan dikategorikan se bagai ekstraksi aqueous adalah (Daily, 1968) : 1) Material di tempat memungkinkan terdesintegrasi oleh aksi tekanan air (a tau aksi mekanik ditambah hidrolik). 2) Ketersediaan supply air pada head yang diperlukan. 3) Ketersediaan ruang untuk penempatan waste. 4) Konsetrasi berat adalah mineral yang berharga, memungkinkan ke pengolaha n mineral sederhana. 5) Pada umumnya, gradient alamiah dan rendah sudah memungkinkan transportas i hidrolik dari mineral. 6) Dapat mematuhi peraturan-peraturan lingkungan yang berhubungan dengan ai r dan pembuangan waste. Gambar 3.11 memperlihatkan metoda hydraulicking. Tinggi jenjang yang disemprot pada umumnya berkisar antara 5-15 m, tetapi dapat mencapai 60 m. (MORRISON dan RUSSELL, 1973). Contoh klasifikasi dari monitor pada tambang semprot dapat dilihat sebagai berik ut :
Diameter nozzle 40-150 mm Tekanan head 30-140 atau 300-1400 kPa Kecepatan alir volume 30-250 I/detik Kecepatan water jet : Pasir 0.15 m/detik Kerikil (gravel) 1.5 m/detik Boulders 3.0 m/detik Gambar 3.11 Hydraulicking (Tambang Semprot Di PT Tambang Timah) ii.
Placer Mining : Dredging
Dredging adalah mesin tambang menerus yang ditemukan pertama kali. Dredging ad alah penggalian bawah air dari endapan placer. Dredges dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Turner, 1975) : 1) Mekanik a. Bucket line (endless chian of buckets revolving along ladder). b. Bucket –wheel suction (buckets discharge in suction pipeline). c. Dripper (showel, grapple, or dragline mounted on barge). 2) Hidraulik a. Suction (open intake suction line). b. Cutter head (evcaration by rotating cutter on suction line). Gambar 3.12 menunjukkan salah satu Placer Mining : dredging makanik. Gambar 3.12 Placer Mining : Dredging Mekanik (Hartman, 1987) iii.
Solution Mining : Borehole Extraction
Bila produksi bijih konvensional menjadi lebih sulit dan lebih mahal, maka daya tarik solution mining sebagai metoda eksploitasi meningkat. Solution mining adal ah salah satu metode eksatrasi aqueous dimana mineral diperoleh biasanya dite mpat dengan dilarutkan, dicairkan, diluluhkan atau slurrying meskipun beberapa persiapan ata u eksploitasi di bawah tanah, tetapi hampir semua operasi dilakukan di permukaan . Pada borehole mining (lihat Gambar 3.13 dan Gambar 3.14), air diinjeksi melalui lubang bor ke dalam formasi mineral yang kemudian dilarutkan, dicairkan atau slu rries menjadi mineral berharga dan dipompakan ke permukaan melalui lubang bor. K adang-kadang suatu reagen ditambahkan ke air, yang membentuk leaching kimia. Gambar 3.13 Solution Mining : Boreholes Extraction (Hartman, 1987) Contoh mineral yang dpat dieksploitasi dengan borehole mining adalah evaporites (garam, potash, dan trona dengan dissolusi, belerang dengan melting (frasch proc ess), phospat, kaolin, oil sand, batubara, gilsonite, uranium dengan slurrying ( percobaan) dan uranium dan liquite dengan leaching kimia. Gambar 3.14 Solution Mining : Boreholes Extraction Tambang Uranium (Hartman, 1987) iv.
Solution Mining : Leaching
Leaching (Gambar 3.15) adalah ekstraksi kimia dari metal atau mineral dari ikata n suatu cadangan bijih sebaik dari material yang telah digali dan ditambang (Sch litt, 1982). Proses pada dasarnya adalah kimiawi tetapi dapat juga proses bakter
i (beberapa bakteri beraksi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi pada leachi ng sulfida). Jika ekstraksi dilakukan di tempat mineral tersebut maka dinamakan leaching insitu, dan bila dilakukan di tempat penimbunan disebut leaching timbun an (heap leaching) yang dan termasuk kategori metoda penambangan sekunder. Leaching pada saat ini adalah proses kombinasi, karena ditambahkan pada ekstraks i, hal itu dilengkapi benefication dalam tahap awal dari pengolahan mineral (Las tra dan Chase, 1984). Akibatnya, biaya produksi cenderung relatif lebih rendah d aripada metode penambangan konvensional. Sebagai perbandingan (Bhappu, 1982), me nunjukkan untuk tambang tembaga, biaya produksi total yang diperkirakan untuk me toda open pit sekitar US$ 5,00–US$ 6,80/ton sedangkan leaching insitu sekitar US $ 3,60–US$ 4,40/ton. Aplikasi dari leaching insitu sejauh ini dibatasi pada tembaga dari uranium, den gan emas dan perak dengan leaching timbunan. Studi percobaan mengindikasikan bah wa banyak logam seperti mangan, emas-perak, aluminium, dan cobalt-nikel, adalah kandidat utama untuk leaching insitu (Porter et. al., 1982). Leaching insitu dar i lignite juga sedang diteliti (Sadler dan Huang, 1981). Gambar 3.15 Solution Mining : Leaching (Hartman, 1987) 3.3.
MACAM-MACAM TAMBANG TERBUKA BATUBARA
Pengelompokan jenis-jenis tambang terbuka batubara didasarkan pada letak endapan , dan alat-alat mekanis yang dipergunakan. Teknik penambangan pada umumnya dipengaruhi oleh kondisi geologi dan topografi d aerah yang akan ditambang. Jenis-jenis tambang terbuka batubara dibagi menjadi : 1) Contour mining Contour mining cocok diterapkan untuk endapan batubara yang tersingkap di lereng pegunungan atau bukit. Cara penambangannya diawali dengan pengupasan tanah penutup (overburden) di daer ah singkapan di sepanjang lereng mengikuti garis ketinggian (kontur), kemudian d iikuti dengan penambangan endapan batubaranya. Penambangan dilanjutkan ke arah t ebing sampai dicapai batas endapan yang masih ekonomis bila ditambang. Karena keterbatasan daerah yang bisa digali, maka daerah menjadi sempit tetapi p anjang sehingga memerlukan alat-alat yang mudah berpindah-pindah. Umur tambang b iasanya pendek. Menurut Robert Meyers, contour mining dibagi menjadi beberapa metode, antara l ain : a. Conventional contour mining Pada metode ini, penggalian awal dibuat sepanjang sisi bukit pada daerah dimana batubara tersingkap. Pemberaian lapisan tanah penutup dilakukan dengan peledakan dan pemboran atau menggunakan dozer dan ripper serta alat muat front end leader , kemudian langsung didorong dan ditimbun di daerah lereng yang lebih rendah (Ga mbar 3.16). Pengupasan dengan contour stripping akan menghasilkan jalur operasi yang bergelo mbang, memanjang dan menerus mengelilingi seluruh sisi bukit. b. Block-cut contour mining Pada cara ini daerah penambangan dibagi menjadi blok-blok penambangan yang bertu juan untuk mengurangi timbunan tanah buangan pada saat pengupasan tanah penutup di sekitar lereng. Pada tahap awal blok 1 digali sampai batas tebing (highwall) yang diijinkan ting ginya. Tanah penutup tersebut ditimbun sementara, batubaranya kemudian diambil. Setelah itu lapisan blok 2 digali kira-kira setengahnya dan ditimbun di blok 1. Sementara batubara blok 2 siap digali, maka lapisan tanah penutup blok 3 digali dan berlanjut ke siklus penggalian blok 2 dan menimbun tanah buangan pada blok a wal.
Gambar 3.16 Conventional Contour Mining (Anon, 1979) Pada saat blok 1 sudah ditimbun dan diratakan kembali, maka lapisan tanah penutu p blok 4 dipidahkan ke blok 2 setelah batubara pada blok 3 tersingkap semua. Lap isan tanah penutup blok 5 dipindahkan ke blok 3, kemudian lapisan tanah penutup blok 6 dipindahkan ke blok 4 dan seterusnya sampai selesai (Gambar 3.17). Penggalian beruturan ini akan mengurangi jumlah lapisan tanah penutup yang harus diangkut untuk menutup final pit. c. Haulback contour mining Metode haulback ini (Gambar 3.18 dan 3.19) merupakan modifikasi dari konsep bloc k-cut, yang memerlukan suatu jenis angkutan overburden, bukannya langsung menimb unnya. Jadi metode ini membutuhkan perencanaan dan operasi yang teliti untuk bis a menangani batubara dan overburden secara efektif.
Gambar 3.17 Block-Cut Contour Mining (Anon, 1979) Ada tiga jenis perlatan yang sering digunakan, yaitu : Truk atau front-end loader Scrapers Kombinasi dari scrapers dan truk Gambar 3.18 Teknik Haulback Truck Dengan Menggunakan Front-End Loader (Anon, 1979)
Gambar 3.19 Haulback Dengan Menggunakan Kombinasi Scraper Dan Truk (Chioronis, 1987) d. Box-cut contour mining Pada metode box-cut contour mining ini (Gambar 3.20) lapisan tanah penutup y ang sudah digali, ditimbun pada daerah yang sudah rata di sepanjang garis singka pan hingga membentuk suatu tanggul-tanggul yang rendah yang akan membantu menyan gga porsi terbesar dari tanah timbunan. Gambar 3.20 Metode Box-Cut Contour Mining (Chioronis, 1987) 2) Mountaintop removal method Metode mountaintop removal method ini (Gambar 3.21) dikenal dan berkembang cepat , khususnya di Kentucky Timur (Amerika Serikat). Dengan metode ini lapisan tanah penutup dapat terkupas seluruhnya, sehingga memungkinkan perolehan batubara 100 %. Gambar 3.21 Mountaintop Removal Method (Chioronis, 1987) 3) Area mining method Metode ini diterapkan untuk menambang endapan batubara yang dekat permukaan pada daerah mendatar sampai agak landai. Penambangannya dimulai dari singkapan batub
ara yang mempunyai lapisan dan tanah penutup dangkal dilanjutkan ke yang lebih tebal sampai batas pit. Terdapat tiga cara penambangan area mining method, yaitu : a. Conventional area mining method Pada cara ini, penggalian dimulai pada daerah penambangan awal sehingga penggali an lapisan tanah penutup dan penimbunannya tidak terlalu mengganggu lingkungan. Kemudian lapisan tanah penutup ini ditimbun di belakang daerah yang sudah ditamb ang (lihat Gambar 3.22). Gambar 3.22 Conventional Area Mining Method (Chioronis, 1987) b. Area mining with stripping shovel Cara ini digunakan untuk batubara yang terletak 10–15 m di bawah permukaan tanah . Penambangan dimulai dengan membuat bukaan berbentuk segi empat. Lapisan tanah penutup ditimbun sejajar dengan arah penggalian, pada daerah yang sedang ditamba ng. Penggalian sejajar ini dilakukan sampai seluruh endapan tergali (lihat Gamba r 3.23). c. Block area mining Cara ini hampir sama dengan conventional area mining method, tetapi daerah penam bangan dibagi menjadi beberapa blok penambangan. Cara ini terbatas untuk endapan batubara dengan tebal lapisan tanah penutup maksimum 12 m. Blok penggalian awal dibuat dengan bulldozer. Tanah hasil penggalian kemudian didorong pada daerah y ang berdekatan dengan daerah penggalian (Gambar 3.24). Gambar 3.23 Area Mining With Stripping Shovel (Chioronis, 1987) Gambar 3.24 Block Area Mining (Chioronis, 1987) 4) Open pit Method Metode ini digunakan untuk endapan batubara yang memiliki kemiringan (dip) yang besar dan curam. Endapan batubara harus tebal bila lapisan tanah penutupnya cuku p tebal. a. Lapisan miring Cara ini dapat diterapkan pada lapisan batubara yang terdiri dari satu lapisan ( single seam) atau lebih (multiple seam). Pada cara ini lapisan tanah penutup yan g telah dapat ditimbun di kedua sisi pada masing-masing pengupasan (Gambar 3.25) .
Gambar 3.25 Open Pit Method Pada Lapisan Miring (Hartman, 1987) b. Lapisan tebal Pada cara ini penambangan dimulai dengan melakukan pengupasan tanah penutup dan penimbunan dilakukan pada daerah yang sudah ditambang. Sebelum dimulai, harus te rsedia dahulu daerah singkapan yang cukup untuk dijadikan daerah penimbunan pada operasi berikutnya (Gambar 3.26). Pada cara ini, baik pada pengupasan tanah penutup maupun penggalian batubaranya, digunakan sistem jenjang (benching system). Gambar 3.26 Open Pit Method Pada Lapisan Tebal (Hartman, 1987) Latihan Soal : 1.
Apakah yang dimaksud dengan Tambang Terbuka (Surface Mining) ?
2. Menurut beberapa ahli tambang yang telah mengklasifikasikan metode tamba ng terbuka yang kita kenal yaitu : “opin pit”, “open cast/open cut”, “strip mine ”, “quarry”, “alluvial mine”. Jelaskan alasan pembagian klasifikasi tambang terb uka tersebut dan jelaskan metode tambang terbuka tersebut satu per satu dengan s ingkat dan jelas. 3. Menurut Hartman, metode penambangan dibagi dalam 2 (dua) kelas yaitu met ode mekanis dan metode cair. Jelaskan dua metode tersebut dan sebutkan metode ta mbang terbuka dalam 2 (dua) kelas tersebut. 4. Jelaskan pengertian dari istilah : “Leaching”, “Box Cut Countour Mining” , “Block Cut Countour Mining”, “Area Mining Method”, “Auger Mining” dan “Haulbac k Countour Mining”. 5. Di suatu daerah terdapat daerah perbukitan rendah. Berdasarkan hasil eks plorasi didaerah tersebut ternyata daerah itu merupakan suatu puncak urat bijih (vein) cebakan bijih tembaga primer yang tersingkap (outcroping). Kemiringan (di p) urat bijih tersebut 700 - 750 dengan arah Baratdaya. Ketebalan rata-ra ta urat bijih tersebut 27 m dengan panjang singkapan 300 m (A-B). Pertanyaanya adalah : a. Apakah metode penambangan yang cocok untuk diterapkan dalam menambang ur at bijih tersebut ? Berikan alasan-alasannya. b. Darimana Saudara akan mengawali penambangan urat bijih tersebut ? Jelasa kan alasan-alasan Saudara c. Tuliskan tahap-tahap penambangannya menurut Saudara.
