-
METODE PENAMBANGAN BATUBARA
Faktor-faktor dalam pemilihan system penambangan yaitu :
1.Sifat keruangan dari endapan bijih
a.Ukuran (dimensi : tinggi atau tebal khususnya)
b.Bentuk (tanular, lentikular, massif, irregular)
c.Posisi (miring, mendatar atau tegak)
d. Kedalaman (nilai rata-rata, nisbah pengupasan)
2. Kondisi Geologi dan Hidrologi
a. Mineralogy dan petrologi (sulfida atau oksida)
b. Komposisi kimia (utama, hasil samping, mineral by
product)
c. Struktur endapan (lipatan, patahan, intrusi,
diskontinuitas)
d. Bidang lemah (kekar, fracture, cleavage dalam mineral, cleat
dalam Batubara)
e. Keseragaman, alterasi, erosi
f. Air tanah dan hidrologi
3. Sifat geomekanik
a. Sifat elastic (kekuatan, modulus elastic, koefesien
poison)
b. Perilaku plastis atau viscoelastis (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 bebas, lengas
bawaan)
4. Konsiderasi ekonomi
a. Cadangan (tonnage dan kadar)
b. Produksi
c. Umur tambang
d. Produktifitas
e. Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang
cocok
5. Faktor teknologi
a. Perolehan tambang
b. Dilusi (jumlah waste yang dihasilkan dengan bijih)
c. Kefleksibilitas metode dengan perubahan kondisi-kondisi
d. Selektifitas metode untuk bijih dan waste
e. Konsentrasi/penyebaran pekerjaan
Dasar dalam pemilihan metode penambangan yaitu :
1. Stripping Ratio (SR)
Yaitu berapa jumlah waste (tanah buangan baik O/B maupun batuan
samping) yang harus
dibuang/disingkirkan untuk memperoleh 1 ton endapan bijih sampai
pada ultimate pit limit.
-
Jumlah Waste (m3/ton)
SR = -
Jumlah Ore (m3/ton)
SR > 1 = Ongkos pengupasan lebih kecil (Tamka)
SR > 1 = Ongkos pengupasan lebih besar (Tamda)
SR = 1 = Bisa Tamka/Tamda
2. Break Even Stripping Ratio (BESR)
Yaitu perbandingan antara keuntungan kotor dengan ongkos
pembuangan O/B.
Cost penggalian bijih
BESR =
Cost pengupasan OB
Untuk memilih system penambangan digunakan istilah BESR-1 bagi
open pit yaitu overall
stripping ratio.
BESR-1 > 1 = Tamka
BESR-1 < 1 = Tamda
BESR = 2 = Bisa Tamka/Tamda
Kemudian setelah ditentukan yang dipilih Tamka, maka dalam
rangka pengembangan
rencana penambangan tiap tahap digunakan istilah economic
stripping ratio (BESR-2).
Recovable value/ton ore Production cost/ton ore
BESR-2 =
Stripping cost/ton ore
BESR-2 untuk menentukan maksimal berapa ton waste yang
disingkirkan untuk memperoleh
1 ton ore agar tahap penambangan ini masih memberikan keuntungan
(max allowable
stripping ratio) dan untuk menentukan batas pit (pit limit).
SISTEM PENAMBANGAN BATUBARA
Sistem penambangan adalah suatu cara atau teknik yang dilakukan
untuk membebaskan atau
mengambil endapan bahan galian yang mempunyai arti ekonomis dari
batuan induknya untuk
diolah lebih lanjut sehingga dapat memberikan keuntungan yang
besar dengan
memperhatikan keamanan dan keselamatan kerja yang terbaik serta
meminimalisasi dampak
lingkungan yang dapat ditimbulkannya
Agar dapat tercapai hal-hal yang terdapat dalam defenisi sistem
penambangan di atas, maka
-
cara penambangan yang diterapkan harus dapat menjamin :
1. Ongkos penambangan yang seminimal mungkin.
2. Perolehan atau mining recovery harus tinggi.
3. Efisiensi kerja harus tinggi. Hal ini dipengaruhi oleh :
- Jenis alat yang digunakan.
- Sinkronisasi kerja yang baik.
- Tenaga kerja yang terampil.
- Organisasi dan manajemen yang baik.
Penambangan Batubara Terbuka
Kegiatan-kegiatan dalam Tambang Batubara terbuka adalah sebagai
berikut :
a. Persiapan daerah penambangan
b. Pengupasan dan penimbunan tanah humus
c. Pengupasan tanah penutup
d. Pemuatan dan pembuangan tanah penutup (misalnya dengan shovel
dan truk, BWE, dan
dragline)
e. Penggalian batubara
f. Pemuatan dan pengangkutan batubara
g. Penirisan tambang
h. Reklamasi
Secara garis besarnya, sistem dan metode penambangan dibagi atas
4 (empat) bagian, yaitu :
1. Tambang terbuka (surface mining).
2. Tambang dalam atau tambang bawah tanah (underground
mining).
3. Tambang bawah air (underwater mining).
4. Tambang di tempat (insitu mining).
1. Tambang terbuka (surface mining).
Tambang terbuka (surface mining) adalah metode penambangan yang
segala kegiatan atau
aktifitas penambangannya dilakukan di atas atau relatif dekat
dengan permukaan bumi, dan
tempat kerjanya berhubungan langsung dengan udara luar.
Menurut materi yang ditambang, dibagi menjadi 4 bagian, yaitu
:
a. Open Pit / Open Cut / Open Cast / Open Mine mining.
b. Stripping mining. (khusus pada tambang batubara)
c. Quarrying mining.
d. Alluvial Mining.
2. Tambang dalam atau tambang bawah tanah (underground
mining).
Tambang dalam atau tambang bawah tanah (underground mining)
adalah metode
penambangan yang segala kegiatan atau aktifitas penambangannya
dilakukan di bawah
permukaan bumi, dan tempat kerjanya tidak langsung berhubungan
dengan udara luar.
-
Tambang bawah tanah ini dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :
a. Metode tanpa penyanggaan (Non Supported / Open Stope
Method).
b. Metode dengan penyanggaan (Supported Stope Method).
c. Metode ambrukan (Caving Method)
3. Tambang bawah air (underwater mining).
Tambang bawah air (underwater mining) adalah metode penambangan
yang kegiatan
penggaliannya dilakukan di bawah permukaan air atau endapan
mineral berharganya terletak
di bawah permukaan air.
Menurut jenis peralatan yang digunakan, dibagi atas 4 jenis,
yaitu :
a. Menggunakan kapal keruk laut dalam ( > 50 m ).
b. Menggunakan kapal keruk hidrolik.
c. Menggunakan kapal keruk dengan jaring tarik (drag net).
d. Menggunakan kapal isap laut dalam.Tambang di tempat (insitu
mining)
4. Tambang di tempat (insitu mining)
Tambang di tempat (insitu mining) adalah metode penambangan yang
dilakukan terhadap
endapan mineral dan batuan yang terbentuk secara khusus (model
endapan geologi tertentu),
di mana penambangannya langsung dilakukan di tempat tersebut
dengan cara khusus pula.
Contohnya adalah gasifikasi batubara, metode pelindian, metode
pemanasan bawah tanah,
metode penyaliran metan, dan lain-lain.
Praktek Pertambangan Yang Baik
(Good Mining Practice = GMP).
Praktek pertambangan yang baik (GMP) adalah seluruh proses
penambangan yang dilakukan
dari awal hingga akhir harus dilakukan dengan baik dengan
mengikuti standar yang telah
ditetapkan, mengikuti norma dan peraturan yang berlaku sehingga
dapat dicapai tujuan
pertambangan yang efisien.
Salah satu bagian penting dari tujuan pertambangan adalah
pengembangan berkelanjutan
(sustainable development).
Macam-macam tambang batubara terbuka
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 daerah 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 daerah singkapan di sepanjang lereng mengikuti
garis ketinggian (kontur),
kemudian diikuti dengan penambangan endapan batubaranya.
Penambangan dilanjutkan ke
arah tebing sampai dicapai batas endapan yang masih ekonomis
bila ditambang.
Menurut Robert Meyers, Contour Mining dibagi menjadi beberapa
metode, antara lain :
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.
Pengupasan dengan contour
stripping akan menghasilkan jalur operasi yang bergelombang,
memanjang dan menerus
mengelilingi seluruh sisi bukit.
Gambar 1. Conventional Contour Mining
b. Block-Cut Contour Mining
Pada cara ini daerah penambangan dibagi menjadi blok-blok
penambangan yang bertujuan
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
tingginya. 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 awal.
Pada saat blok 1 sudah ditimbun dan diratakan kembali, maka
lapisan tanah penutup blok 4
dipidahkan ke blok 2 setelah batubara pada blok 3 tersingkap
semua. Lapisan tanah penutup
blok 5 dipindahkan ke blok 3, kemudian lapisan tanah penutup
blok 6 dipindahkan ke blok 4
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/convential-contour-mining.jpg
-
dan seterusnya sampai selesai. Penggalian beruturan ini akan
mengurangi jumlah lapisan
tanah penutup yang harus diangkut untuk menutup final pit.
Gambar 2. Block-Cut Contour Mining
c. Haulback Contour Mining
Metode haulback ini merupakan modifikasi dari konsep block-cut,
yang memerlukan suatu
jenis angkutan overburden, bukannya langsung menimbunnya. Jadi
metode ini membutuhkan
perencanaan dan operasi yang teliti untuk bisa menangani
batubara dan overburden secara
efektif .
Ada tiga jenis perlatan yang sering digunakan, yaitu :
a. Truk atau front-end loader
b. Scrapers
c. Kombinasi dari scrapers dan truk
Gambar 3. Haulback contour mining
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-cut.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/haulback-contour-mining1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-cut.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/haulback-contour-mining1.jpg
-
d. Box-Cut Contour Mining
Pada metode box-cut contour mining ini lapisan tanah penutup
yang sudah digali, ditimbun
pada daerah yang sudah rata di sepanjang garis singkapan hingga
membentuk suatu tanggul-
tanggul yang rendah yang akan membantu menyangga porsi terbesar
dari tanah timbunan.
Gambar 4. Box-Cut Contour Mining
2) Mountaintop removal method
Metode mountaintop removal method ini dikenal dan berkembang
cepat, khususnya di
Kentucky Timur (Amerika Serikat). Dengan metode ini lapisan
tanah penutup dapat terkupas
seluruhnya, sehingga memungkinkan perolehan batubara 100%.
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/box-cut1.jpg
-
Gambar 5. Mountaintop Removal Methode
3) Area mining method
Metode ini diterapkan untuk menambang endapan batubara yang
dekat permukaan pada
daerah mendatar sampai agak landai. Penambangannya dimulai dari
singkapan batubara
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 penggalian
lapisan tanah penutup dan penimbunannya tidak terlalu mengganggu
lingkungan. Kemudian
lapisan tanah penutup ini ditimbun di belakang daerah yang sudah
ditambang.
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/mountaintop_removal_site1.jpg
-
Gambar 6. Conventional Area Mining Methode
b. Area mining with stripping shovel
Cara ini digunakan untuk batubara yang terletak 1015 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
ditambang. Penggalian
sejajar ini dilakukan sampai seluruh endapan tergali.
Gambar 7. Area Mining with Stripping Shovel
c. Block area mining
Cara ini hampir sama dengan conventional area mining method,
tetapi daerah penambangan
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
yang berdekatan dengan
daerah penggalian.
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/conventional-area.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/area-mining-with-stripping-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/conventional-area.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/area-mining-with-stripping-shovel.jpg
-
Gambar 8. Block Area Mining
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 cukup 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
yang telah dapat ditimbun di
kedua sisi pada masing-masing pengupasan.
Gambar 9. Open Pit Methode Lapisan Miring
b. Lapisan tebal
Pada cara ini penambangan dimulai dengan melakukan pengupasan
tanah penutup dan
penimbunan dilakukan pada daerah yang sudah ditambang. Sebelum
dimulai, harus tersedia
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-area-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/lapisan-miring1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-area-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/lapisan-miring1.jpg
-
dahulu daerah singkapan yang cukup untuk dijadikan daerah
penimbunan pada operasi
berikutnya.
Pada cara ini, baik pada pengupasan tanah penutup maupun
penggalian batubaranya,
digunakan sistem jenjang (benching system).
Gambar 10. Open Pit Methode Lapisan Tebal
1.2 Penambangan batubara bawah tanah
Metode penambangan batubara bawah tanah ada 2 buah yang populer,
yaitu:
- Room and Pillar
- Longwall
1.2.1 Room and Pillar
Metode penambangan ini dicirikan dengan meninggalkan pilar-pilar
batubara sebagai
penyangga alamiah. Metode ini biasa diterapkan pada daerah
dimana penurunan (subsidence)
tidak diijinkan. Layout Metode Room and Pillar dapat dilihat
pada Gambar. Penambangan ini
dapat dilaksanakan secara manual maupun mekanis.
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/lapisan-tebal.jpg
-
Gamabr 11. Room and Pillar Methode
1.2.2 Longwall
Metode penambangan ini dicirikan dengan membuat panel-panel
penambangan dimana
ambrukan batuan atap diijinkan terjadi di belakang daerah
penggalian. Layout Metode
Longwall dapat dilihat pada Gambar. Penambangan ini juga dapat
dilaksanakan secara
manual maupun mekanis.
Gambar 12. Longwall
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/roompilar.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/longwall.gifhttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/roompilar.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/longwall.gif
-
1.3 Penambangan dengan Auger (Auger Mining)
Auger mining adalah sebuah metode penambangan untuk permukaan
dengan dinding
yang tinggi atau penemuan singkapan (outcrop recovery) dari
batubara dengan pemboran
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.
Pengembangan dan persiapan daerah untuk auger mining adalah
tugas yang mudah jika
dilakukan bersamaan dengan pemakaian metode open cast atau open
pit. Setelah kondisi
dinding tinggi, auger drilling dapat ditempatkan pada lokasi.
Kondisi endapan yang dapat
menggunakan metode ini berdasarkan Pfleider (1973) dan Anon
(1979) adalah endapan yang
memiliki penyebaran yang baik dan kemiringannya mendekati
horisontal, serta
kedalamannya dangkal (terbatas sampai ketinggian dinding dimana
auger ditempatkan.
Gambar 13. Auger Mining Methode
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger1.jpg
-
Gambar 14. Auger Drills
GAMBAR GAMBAR
Auger Holes
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger-holes.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger-holes.jpg
-
COAL EXTRACTION ACTIVITY
Continuous Mining1
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/coal-extraction-activity.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/coal-extraction-activity.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining1.jpg
-
Continuous Mining2
Contour Mining
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining21.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining21.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining.jpg
-
Direct Dozing Method
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing-method.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing-method.jpg
-
Direct Dozing Method
Downhill Dozer Wedge
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/downhill-e28093-dozer-wedge.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/downhill-e28093-dozer-wedge.jpg
-
Dragline
Example Dozer Method
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/dragline1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/dragline1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method.jpg
-
Example Dozer Method Cross Section
High wall Mining (Auger Mining)
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method-cross-section.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-auger-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method-cross-section.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-auger-mining.jpg
-
High Wall Mining Configuration
High Wall Mining EquipmentLAUNCH VEHICLEMountain top
RemovalQuarry Mining
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-configuration.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-equipment.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-configuration.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-equipment.jpg
-
Open Pit Mining
Truck and Shovel
Open Pit Minin
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/open-pit-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/open-pit-mining.jpg
-
Quarry Mining
Strip Mining
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/quarry-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/strip-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/quarry-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/strip-mining.jpg
-
Truck and Shovel
http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/launch-vehicle.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/launch-vehicle.jpg