TAMBANG BAWAH TANAH

PROGRAM KEAHLIAN GEOLOGI PERTAMBANGAN SMKN 2 DEPOK

2012

Pengertian Tambang Bawah Tanah

Tambang bawah tanah (underground mining) ialah kegiatan penambangan bahan galian yang berada dibawah tanah. Bahan galian hasil penambangan tersebut selanjutnya di bawa ke permukaan untuk diolah atau diproses lebih lanjut. Tambang bawah tanah disebut juga tambang dalam (deep mining)

Faktor yang diperhitungkan tambang bawah tanah

Bahan galian terletak jauh dari permukaan Nilai ekonomi endapan tinggi Tersedianya tim ahli (geologi, tambang

bawah tanah, geomekanika, hidrologi)

Tersedia teknologi yang sesuai Tersedia modal Tidak menimbulkan gangguan lingkungan

Kelebihan : Tempat kerja tidak

terpengaruh langsung oleh cuaca

Dapat menambang dalam skala besar

Tidak memindahkan lapisan penutup (over burden)

Dapat melakukan penambangan secara selektif

Area kerja yang relative mempermudah komunikasi pengawasan

Gangguan terhadap lingkungan relative lebih kecil

Kekurangan : Persiapan lebih lama Penggunaan alat besar tidak

leluasa Ruang kerja terbatas dan agak

gelap Kemungkinan menimbulkan

subsidence Memerlukan modal cukup beasr Jenis peledak pemissible explosive

Persiapan pembukaan tambang bawah tanahSemua pekerjaan dalam rangka penyiapan atau pembangunan fasilitas kerja untuk kelancaran produksi tambang bawah tanah. Pekerjaan ini dibagi menjadi dua bagian yaitu:

1. Pembangunan fasilitas permukaan (surface facilities), gudang bahan peledak, rumah tenaga listrik, emplasemen, perkantoran, pembengkelan, poliklinik, perumahan karyawan.

2. Pembangunan fasilitas bawah tanah (underground facilities), ruang istirahat, poliklinik kecil, dll.

Pembangunan lubang bukaan

Jaringan lubang yang dibuat ke arah cadangan yang akan ditambang.

Lubang bukaan berfungsi untuk: 1. Jalan masuk dan keluar

bagi karyawan dan alat angkut yang bergerak

2. Menempatkan peralatan 3. Mengangkut material4. Lubang khusus ventilasi 5. Keselamatan kerja

Ukuran lubang bukaan di bedakan menjadi 3, yaitu:

1. Kecil (diameter 2 – 3 meter)2. Menengah (diameter 3,1 – 6

meter)3. Besar (diameternya lebih

dari 6,1 meter)

Salah satu dari beberapa metode penggalian yang ada, yaitu :

1. Metode sederhana, yaitu dengan tenaga manusia dan alat-alat sederhana.

2. Metode inkonvensional, yaitu dengan alat mekanis.

3. Metode konvensional, yaitu dengan cara pemboran dan peledakan.

Secara garis besar, tata urutan (siklus) penggalian suatu lubang bukaan adalah sebagai berikut :

1. Penggalian (breaking/excavation)

2. Pembersihan asap ledakan (smoke clearing), jika menggunakan peledakan

3. Pembersihan atap (scaling)4. Pengumpulan dan pemuatan

material hasil penggalian (mucking & loading)

5. Pengankutan material (hauling)

6. Penyanggan (supporting) : penyanggaan sementara dan permanen.

Lubang bukaan dengan alat mekanis

Jika batuan tidak terlalu kompak, dapat menggunakan alat sejenis road header, namun kemajuan jaman dapat digali dengan Tunnel Boring Machine (TBM).

Keuntungan TBM :

1. Ukuran (diameter) terowongan sesuai dengan yang diinginkan.

2. Tenaga manusia yang diperlukan lebih sedikit.

3. Keamanan selama penggalian lebih terjamin.

Kerugian TBM :

1. Biaya / harga TBM sangat mahal sehingga hanya cocok untuk pembangunan terowongan yang panjang.

2. Hanya untuk bentuk terowongan bulat atau elips.

3. Diperlukan tenaga ahli yang berpengalaman.

4. Akan mengalami kesulitan jika digunakan pada batuan yang kompleks.

Lubang bukaan dengan peledakanPenggunaan bahan peledak apabila batuan sangat

kuat, kompak dan tidak ada alat lain yang tersedia digunakan. Berikut pola ledakan untuk pembuatan lubang bukaan.

Burn cut Wedge cut

Fan cut Drag cut

Tahap-tahap yang harus dilakukan setelah peledakan :

1. Biarkan asap sisa peledakan hilang terlebih dahulu kira-kira 15-30 menit

2. Kemudian dilakukan pemeriksaan apakah seluruh lubang meledak dengan sempurna ataukah ada yang gagal meledak (misfire)

3. Atap lubang bukaan juga diperiksa apakah ada batuan yang menggantung dan hampir jatuh. Kalau ada perlu diungkit agar jatuh. Sehingga nantinya tidak akan menjatuhi pekerja.

4. Jika dinyatakan telah aman, tahap pekerjaan selanjutnya dapat dimulai

 Cara peledakan dengan cara beruntun ini dimaksudkan untuk mengontrol energi dan getaran ledakkan sehingga :

1. Ukuran lubang bukaan sesuai dengan yang direncanakan.

2. Dinding lubang bukaan rata, tidak ada tonjolan

3. Mengurangi kerusakan dinding lubang bukaan (overbreak)

4. Kemajuan penggalian per peledakan cukup besar Fragmentasi batuan hasil ledakan seragam

Material penyangga dan material penguat lubang bukaan

Tidak semua lubang bukaan yang dibuat dalam batuan memerlukan penyanggaan. Hal ini terutama tergantung pada kekuatan massa batuan dan atau bahan galian dimana lubang bukaan dibuat, dan beberapa factor lainseperti beban batuan, ukuran lubang bukaan, kondisi air tanah, struktur geologi, dsb.

Material penyangga :

1. Pasangan balok kayu (6-12 bulan)

2. Kombinasi kayu dan besi baja (lubang bukaan 3-5m)

3. Pasangan besi baja (steel arch,steel rib) (melengkung, bentuknya sudah ditentukan pabrik)

4. Pasangan beton monolit (ketebalannya 30-50 mm)

Material perkuatan :

1. Baut batuan 2. Beton tembak (sohtcrete)

(10-30mm, biasanya dikombinasi dengan jaring kawat)

3. Beton tembak dan jaring kawat

Penyangga khusus1. Forepoling

Adalah salah satu bentuk penyangga dari kayu atau baja atau kombinasinya, yang diterapkan untuk menyangga atap permuka kerja

2. Cribbingpenyanggan dengan menggunakan balok kayu yang disususn secara selang seling sehingga membentuk pasangan kayu persegi empat, Ukurannya: panjang balok kayu antara 75-50 cm, tebal setiap balok antara 12,5-20,0 cm, tinggi maksimum pasangan crib sekitar 3,0 m.

3. hydraulic propsuatu elemen penyangga batuan yang konstruksinya menggunakan prinsip mekanisme teleskopis hidrolis.prinsip kerja penyangga ini hampir sama dengan prinsip kerja mesin dongkrak hidrolis, dengan kekuatan yang diperoleh dari tekanan fluida pada tabung.

4. shield support/ powered roof support (PRS)suatu bentuk penyangga permuka kerja di tambang batubara yang menerapkan sistem longwall mekanis, dengan lebar maksimal 150m dan dapat menahan beban sampai 50ton

Sistem ventilasiSuply udara segar ke dalam operasi tambang.

Berdasarkan asal supply udaranya, sistem ventilasi dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Sistem ventilasi alamiah, Sistem ini terbentuk secara alami seiring dengan terbentuknya bukaan/penggalian tunnel pada tambang bawah tanah. Dengan adanya lubang bukaan, secara otomatis udara akan mengalir melalui lubang bukaan tersebut.

2. Sistem ventilasi buatan (artificial), Sistem ventilasi ini dibangkitkan dengan bantuan listrik.Sebagai alat suplai udaranya digunakan fan. Fan pada system ini bertugas sebagai pengatur sirkulasi udara sehingga setiap front kerja pada tambang tersebut akan tersuplai udara cukup.

Sistem ventilasi dibagi menjadi 3 berdasarkan penggunaan fannya, yaitu:

1. Sistem forcing, suply udara dari luar ke dalam front kerja

2. Sistem exhausting, udara kotor dari dalam dihisap keluar

3. Sistem overlap, gabungan dari sistem forcing dan exhausting, menggunakan 2 fan

Tujuan dari sistem ventilasi dalam bawah tanah adalah :

1. Agar kandungan oksigen dalam udara tabang memenuhi bagi kebutuhan pernapasan pekerja

2. Agar tercapai temperatur udara yang nyaman

3. Untuk menghilangkan partikel debu penggalian

4. Untuk menurunkan konsentrasi gas-gas yang menganggu dan gas yang berbahaya.

Sistem penirisan (drainage)Suatu sistem yang memindahkan air dari dalam tambang

bawah tanah ke permukaan. Sebelum dikeluarkan dikumpulkan terlebih dahulu lalu dipompa keluar.

Sistem penambangan endapan bijihPada garis besarnya untuk penambangan endapan

bijih dilihat dari segi penyangganya ada 3 golongan pada system ini yaitu :

1. System lombong terbuka (open stope/ penyangga alamiah) Yang termasuk pada system ini adalah :-Metode gophering -Metode underground glory hole-Metode underhand stoping -Metode overhand stoping -Metode room and pillar.-Metode sublevel stoping -Metode srhingkage stoping

2. Sistem lombong berpenyangga (supported stope/penyangga buatan). Yang termasuk sistem ini adalah :

- Metode shinkage stoping - Metode cut and fill- Metode stull stoping - Metode square set stoping - Metode top slicing- Metode long wall

3. System ambrukan (caving). Yang termasuk system ini adalah :

- Metode top sluicing- Metode sublevel caving- Metode block caving

 System pada penambangan batubara

metode longwallmetode room and pillar

Metode gophering

Dikenal juga sebagai metode coyoting, di Indonesia dikenal sistem landak. Dengan ukuran sumur 1x1m / 1,25x1,25m

Syarat:

1. Cebakan yang berbentuk

lensa

2. dinding harus kuat

3. kadar harus tinggi

Kelebihan1. alat sederhana2. biaya mengejar larinya cebakan Kekurangan:1. bahaya guguran2. ventilasi kurang baik

kerekan

sumuran/shaft

timba/ember

Lubang arah penggalian

ore/bijih

Metode underground glory hole

Dilaksanakan diatas permukaan, tetapi garis besar pelaksanaan metode ini dibawah tanah.

Syarat:

1. ore body cukup kuat

2. wall rock harus kuat

Kelebihan:1. mudah memindahkan hasil bongkaran2. jarang digunakan penyangga3. biaya murah Kekurangan:1. pada bagian mulut sering tersumbat2. dinding glory hole cepat rusak

Metode sublevel stoping

Metode ini modifikasi dari moetode open hand stope dengan arah penggaliannya ke atas.

Syarat:

1. vein harus lebar (3,5-30m)

2. dip curam (40-900)

3.ore body keras dan kuat

4. wall rock kuat

5. penyebaran nilai merata

Kekurangan:1. Tak dapat melakukan

pemilihan jenis secara efektif

2. Blok broken ore besar bisa menyumbat grizly

3. Ventilasi susah4. Memerlukan periode

yang lama sebelum stope berproduksi

Kelebihan:1. Biaya relatif murah2. Pekerjaan aman dari

guguran pada back stope

3. Pengiriman bijih lancar

4. Mengurangi drilling delay untuk peledakan, scaling, mucking.

Metode underhand stopingDilaksanakan secara single stope / dapat juga dikerjakan

secara double stope, artinya ore mengelilingi raise.

Syarat:

1. Ore body lemah sampai kuat

2. Wall rock harus kuat

3. Dip dari mendatar sampai curam ( 60o – 90o )

4. Penyebaran nilai sembarang

5. Nilai bahan dapat sedang

6. Dapat untuk cebakan lensa

Kelebihan:1. Pekerjaan dapat efisien dan aman, karena pekerja

dapat berdiri di atas bijih2. Bijih hasil pecahan/bongkaran jarang hilang3. Penyangga dari kayu jarang4. Ventilasi ekstraktion tinggi  Kekurangan:5. Beds yang makin lama jauh diatas, sering pekerja

dapat jatuh6. Tak dapat dilakukan pemilihan jenis/sortasi7. Jarak antara level ke level pendek8. Pengangkutan serba lambat, karena sering dilakukan

pembuatan Winze dan hasil bongkaran uang terkumpul disatu tempat jadi menghambat pengangkutan bijih

Metode overhand stopingMetode ini sama dengan cara underhand stoping

tetapi arah penggaliannya dari bawah ke atas.

Syarat:

1. Vein yang tebalnya 1m – 8m

2. Ore body sedang sampai kuat

3. Wall rock harus kuat

4. Dip 300 - 800

5. Penyebaran nilai sedang

6. Nilai bahan galian sedang

7. Dapat juga untuk cebakan berlensa

Kelebihan:1. Pekerja dapat seksama meneliti

kemungkinan terjadinya bahaya runtuhan

2. Effisiensi penggunaan bahan peledak , karena runtuhan biji secara grafity dapat membantu pemecahan setelah sampai di dasar stope

3. Karena stopenya luas maka dapat digunakan berbagai alat

4. Pengangkutan lebih cepat dari stope ke level di bawahnya

 Kekurangan:5. Sering ada pengorbanan ore

sebagai pillar6. Banyak digunakan kayu

sebagai penyangga7. Bahaya runtuhan

Metode shrinkage stopingModifikasi dari metode open overhand stoping.

Hanya dalam operasi pembongkaran bijih para pekerja berdiri diatas ore.

Syarat:

1. Vein sempit sampai sedang ( 3m – 7,5m )

2. Endapan bijih dan batuan samping ( countryrock ) harus cukup kuat

3. Dip dari sedang sampai curam ( 50o – 60o )

4. Penyebaran bijih merata

5. Sebaiknya bukan endapan sulphida

Kelebihan:1. Biaya relatif rendah2. Tek melakukan shoveling3. Caranya sangat sederhana

Kekurangan:1. Sering tersumbatnya ore

Metode cut and fill

Metode yang setelah diadakan penggalian akan terjadi ruangan yang kosong sehingga perlu adanya pengisian (fill) pada stope tersebut.

Syarat:

1. Endapan berbentuk urat/vein

2. Dip curam (± 450)

3. Untuk endapan yang mendatar harus cukup tebal (10-15 m)

4. Country rock dapat lunak

5. Endapan bijih bernilai tinggi

6. Ore body kuat dan kompak

Kelebihan:1. Nilai ekstraction tinggi 2. Adanya pengisian kembali

bangunan tambang aman 3. Tidak menggunakan bahan

kayu untuk penyangga 4. Isian material dapat digunakan

berpijak para pekerja sehingga aman

Kekurangan:1. Memerlukan material pengisi 2. Biaya menjadi bertambah

mahal 3. Harus membuat lubang

tambahan untuk memasukkan material pengisi

Metode stull stoping

Stull adalah balok penahan atau penyangga dari kayu (biasanya kayu bulat-bulat) yang dipasang pada dinding-dinding dari suatu block bijih. Fungsi utama dari stull adalah bentuk berpijak para pekerja dalam melaksanakan tugasnya baik sebagai juru bor batu atau juru peledakan untuk membongkar bahan galian

 

Syarat-syaratnya :

1. Ore body harus kuat dan kompak

2. Country rock lunak atau rapuh

3. Endapan bijih bernilai tinggi

Kekurangan:1. Memerlukan persediaan kayu

banyak 2. Pekerjaan dapat terhambat

karena pemasangan stull yang baru

3. Biaya menjadi mahal

Kelebihannya :1. Kayu untuk stull mudah didapat

di Indonesia2. Pemasangan stull sangat

sederhana, tetapi cukup kuat 3. Dapat membantu para pekerja,

sebagai tempat berpijak

Metode square set stopingDidalam metode ini semua stope menggunakan penyangga

pasangan dari kayu saling tegak lurus. Penampang dari atas berbentuk bujur sangkar. Pada metode square set, ruangan pada stope selalu diberi penyangga dari kayu. Untuk memperkuat kedudukan square set biasa pasangan kayu ini diisi dengan material (seperti filling), tetapi bila stope sudah tinggi.

Syarat – Syarat :

1. Vein sempit sampai lebar atau massif

2. Dip curam

3. Ore body umumnya lemah

4. Wall rock lemah sampai kuat

5. Penyebaran nilai endapan tidak tentu

6. Nilai ore cukup tinggi

Kelebihan:

1. Flexible, artinya mudah dirubah kedalam metode lain

2. Aman karena adanya penyangga

3. Dapat dilakukan sortasi

4. Ventilasi baik

Kekurangan:

1. Biaya tinggi

2. Persedian kayu harus cukup

3. Alat-alat terbatas ukurannya

Metode room and pillar

Disebut juga metode emery/ breast stoping, dimana penambangan yang menyisakan ore untuk pillar.

Syarat:

1. Dip menyesuaikan, tak terlalu curam

2. Penyebaran nilai endapan merata

3. Struktur geologi yang stabil

4. Cadangan batubara harus besar

Kelebihan:1. Lingkup penambangan

luas2. Dapat menyesuaikan

kemiringan lapisan3. Mampu menambang

blok

Kekurangan:4. Sering Terjadi

Kecelakaan5. Kedalaman  max

penambangan terbatas (+ 500 m)

6. Banyak Batubara yang tersisa sehingga bisa terbakar

Metode longwall

Penambangan batubara berbentuk lubang buka berbentuk dinding panjang menggunakan continous miner / shearer

Dapat digolongkan 2 macam longwall:

1. Longwall sistem maju, penambangan dimulai dari mulut masuk suatu blok penambangan batubara, dan diteruskan maju mengarah ke dalam sampai ke ujung panel penambangan, yang dilakukan secara bersamaan untuk terowongan dan permuka kerja, sambil mempertahankan terowongan di gob.

Kelebihan sistem maju

◦ Tidak memerlukan waktu yang panjang untuk persiapan penambangan batubara.

kekurangan sistem maju

◦ Semakin maju pemuka kerja, semakin tinggi biaya perawatan karena terowongan yang dirawat semakin panjang.

◦ Mudah terbakar akibat kebocoran angin di terowogan gob,

◦ apabila perawatan terowongan tidak baik, penampang terowongan menjadi sempit, sehingga menjadi halangan bagi ventilasi dan transportasi.

2. Longwall sistem mundur, pertama digali seam road dari mulut masuk blok penambangan, dan pada waktu terowongan tersebut mencapai garis maksimal, dibuat permuka kerja sepanjang garis batas tersebut untuk memulai penambangan batubara menuju mulut masuk.

Metode penambangan batubara sistem mundur

Kelebihan system mundur

◦ Dapat mengetahui kondisi lapisan batubara pada tahap penggalian.

◦ Pemeliharaan terowongan mudah.

◦ Karena tidak ada kebocoran angin ke dalam gob, resiko terbakar kecil.

Kekurangan system mundur

Waktu yang diperlukan untuk persiapan terowongan penambangan batubara lama.

Jalan pengangkutan lama.

Adanya daerah ambrukan, karena tidak ada perawatan daerah bekas penambangan/ tidak digunakan lagi.

Metode sublevel caving

Metode ini kembangan dari metode top slicing yang dianggap telah kuno.

Syarat:

1. Ideal badan bijih yang besar dan kompeten.

2. Dip 50-90 derajat.

3. Cocok untuk bijih mineral berharga dan waste rock bisa secara mudah dipisahkan.

Kelebihan:

1. Tidak ada pillar yang ditinggalkan.

2. Produksi besar.

3. Metode yang paling ekonomis dan aman untuk batuan yang lemah.

Kekurangan:

4. Pengawasan sulit.

5. Jika batuan lemah, dapat ambrukan.

Metode block caving

Metode dengan memungkinkan suatu blok bijih ambruk.

Syarat:

1. Urat lebar, lapisan tebal.

2. Kadar seragam

3. Daerah bijih relatif kering, menghindari terbentuknya lumpur.

Kelebihan:

1. Biaya cukup rendah

2. Tenaga sedikit.

3. Kecelakaan rendah

Kekurangan:

4. Modal relatif besar

5. Tidak memungkinkan untuk berganti metode lain.

TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA, SEMOGA BERMANFAAT..