analisis struktur geologi dan penambangan bawah tanah …

MINDAGI Vol. 8 No.2 Juli 2014

13

ANALISIS STRUKTUR GEOLOGI DAN PENAMBANGAN

BAWAH TANAH TERHADAP PROPAGASI SUBSIDENCE

DI DAERAH ERTSBERG PT FREEPORT INDONESIA, PAPUA

oleh :

Ellisa Tirayoh*) dan Arista Muhartanto**)

*) Alumni Prodi T. Geologi

**) Dosen Tetap, Prodi T. Geologi Fakultas Teknologi Kebumian & Energi, Usakti

Gedung D, Lantai 2, Jl. Kyai Tapa No.1, Grogol, Jakarta 11440

Abstrak

Daerah operasional penambangan PT Freeport Indonesia ialah penambang bawah tanah dan open pit. Daerah

penambangan bawah tanah, meliputi area GBT (Gunung Bijih Timur) 1 dan 2, DOZ (deep ore zone), IOZ (intermediate ore

zone). Metoda tambang bawah tanah yang diaplikasikan adalah block caving.

Operasional block caving adalah melakukan undercutting pada level undercut yang bertujuan untuk membuat initial cave,

apabila terbentuk, maka akan diikuti oleh amblesan dari block bijih di level panel.

Amblesan dari cave disebabkan sistem penambangan PT Freeport Indonesia, sedangkan kondisi geologi di permukaan,

gaya tegasan dan pergesaran dari sesar, sehingga membentuk rekahan dan hanya memperlihatkan penyebaran batas cave.

I. Pendahuluan

PT Freeport Indonesia adalah perusahaan tambang emas dan tembaga yang beroperasi dengan menggunakan dua macam sistem penambangan, yaitu sistem tambang terbuka dengan metode open pit dan sistem tambang bawah

tanah dengan metode block caving. Tambang terbuka PT Freeport Indonesia mulai

berproduksi pada tahun 1972 dengan menambang cadangan bijih di Gunung Bijih (Ertsberg) yang dilanjutkan dengan penambangan di Grasberg, sedangkan tambang bawah tanah di PT. Freeport Indonesia produksinya mulai pada tahun 1980, ketika diketemukannya cadangan bijih tembaga di sebelah timur Gunung Bijih atau dikenal dengan GBT (Gunung Bijih Timur).

Saat ini, daerah PT. Freeport Indonesia sedang melakukan penambangan bawah tanah dengan menggunakan metode block caving, meliputi IOZ (Intermediet Ore Zone), DOZ (Deep Ore Zone), DOM

(Deep Ore Zone).

Dengan adanya kegiatan penambangan bawah tanah yang menggunakan metode block caving,

sangat memungkinkan terjadinya subsidence. Hal ini disebabkan, karena dampak penambangan bawah tanah ini dapat mengakibatkan hilangnya daya dukung tanah dan batuan. Selain itu, subsidence atau

amblesan juga dapat terjadi akibat dari adanya struktur geologi.

Daerah PT Freeport Indonesia terdapat area subsidence atau amblesan berada di daerah Ertsberg

yang dioperasikan penambangan bawah tanah dan menggunakan metode block caving, meliputi daerah

GBT area 1 dan 2, IOZ (Intermediet Ore zone), DOZ

(Deep Ore Zone), DOM (Deep ore Mineralization). Tujuan penelitian ini adalah (1) untuk

mengetahui penyebab terjadinya subsidence; (2)

untuk mengetahui pengaruh metode penambangan dengan sistem block caving terhadap subsidence; dan

(3) untuk mengetahui arah amblesan terhadap

penambangan bawah tanah. Analisis struktur geologi, berupa kekar, sesar di

batuan diorite, marble, diorite magnetite-fosterite skarn,

batupasir karbonatan. pada lokasi subsidence dengan pemetaan struktur geologi. Analisis struktur geologi. kemudian dikaitkan dengan data penambangan bawah tanah di tambang GBT 1 dan 2, IOZ, DOZ dan DOM.

Secara umum kondisi geologi di area penambangan PT.Freeport Indonesia termasuk ke dalam zona penyusupan yang berhubungan dengan sistem busur pada teori tektonik lempeng. Area tersebut berada pada batas tumbukan antara Lempeng Australia dengan Indo-Pasifik yang bergerak ke arah baratdaya. Penyusupan lempeng yang terjadi mengakibatkan pengangkatan batuan sedimen (karbonatan), kemudian diinstrusi oleh magma pada batas tepi lempeng.

Sesar-sesar dip slip ditemukan dengan trend

hampir parallel dengan sumbu lipatan dengan besar pergeseran (offset) kurang dari beberapa ratus meter (McDowell et al., 1996). Lipatan dan sesar dip slip

ini dipotong oleh sesar dengan pergerakan strike slip dengan arah N 300 E – N 700 E dan N 1700 E-N 1800E. Sesar dengan trend arah NE memperlihatkan

pergerakan mendatar mengiri (left lateral fault) dan

sesar dengan trend arah N memperlihatkan pergerakan mendatar menganan (right lateral fault)

(Quarles van Ufford, 1996). Pergeseran yang dihasilkan oleh sesar-sesar ini berskala mulai dari beberapa meter sampai beberapa ratus meter (Sapiie dan Cloos, 1994, 1995; Quarles van Ufford, 1996).

Akibat dari proses geologi ini akhirnya terbentuk suatu pusat daerah kompleks mineralisasi dalam bentuk zona-zona di sepanjang batas zona instrusi. Zona-zona yang terbentuk, meliputi : 1. Zona Grasberg. Zona ini berupa tubuh instrusi

dengan bijih berupa Cu-Au porphyry dengan beberapa Au-Skarn.

Analisis Struktur Geologi dan Penambangan Bawah Tanah terhadap Propagasi Subsidence di daerah Ertsberg PT Freeport Indonesia, Papua Ellisa Tirayoh dan Arista Muhartanto

14

2. Zona Skarn Ertsberg. Zona ini, meliputi : a. Zona Gunung Bijih Timur (East Ertsberg)

b. Zona Mineralisasi Bijih Dalam atau Deep Ore Mineralized (DOM)

c. Zona Bijih Menengah atau Intermediate Ore

Zone (IOZ)

d. Zona Bijih Dalam atau Deep Ore Zone (DOZ)

e. Zona Gossan Besar atau Big Gossan

Geologi Daerah Penelitian

Struktur Geologi

Dua sistem deformasi utama diketahui didaerah GBT (Gunung bijih timur). Lipatan berskala

kilometer (kilometers scale folds) dengan arah N 1100

E (dikenal Yellow Sincline) merupakan struktur

geologi utama yang melalui districk GBT ini. Lokasi penelitian pada surface subsidence terletak

pada daerah Irian Jaya mobile belt yang merupakan

bagian perbatasan antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Pasifik bagian baratlaut.

Lempeng Indo-Australia mengandung batuan klastik yang nerupakan bagian grup Kambelangan dan mengandung batuan karbonat.

Struktur yang berkembang di daerah subsidence

adalah sesar, kekar dan rekahan., Left strike-slip fault

berarah N 2550 E-N 700 E merupakan batas antara daerah skarn yang mengandung bijih dibagian selatan dengan daerah diorit alterd di bagian utara yang mengandung mineral. Patahan bersudut besar dan memotong sistem skarn gunung bijih timur

(EESS) sepanjang baratlaut sampai tenggara dari batas mineralisasi.

Penyebaran batuan dasar pada daerah subsidence mempunyai strike dan dip N 280o E/45o dengan penyebaran batuan:

- sebelah utara : limestone

- sebelah timur : zona mineralisasi (skarn)

- sebelah selatan : Etsberg diorit

Sesar Ertsberg 1 dan 2

Sesar Ertsberg (SE) 1 berarah baratdaya-timurlaut melewati atau pada bagian tambang bawah tanah IOZ (Intermediet Ore Zone) dan DOZ (Deep Ore Zone). Sesar geser menganan N 120 E

slickenside-nya N 800 E - N 900 E. Sesar ini adalah

sesar penyerta antitetic faul

SE 2 ditemukan bagian timur daerah penelitian. Sesar ini dengan pergerakan sesar geser mengiri (sinistral strike slip fault) mempunyai arah N 2050 E,

cermin sesarnya N 700 E, struktur ini termasuk dalam sesar penyerta (synthetic fault). Batuan diorit

ditemukan di lapangan pada bagian timur terlihat banyak rekahan akibat dilewati sesar. Kekar pada diorit di lokasi ini, umumnya berarah NE.

Stratigrafi Regional

Dua formasi yang ditemukan telah mengalami ubahan akibat adanya intrusi batuan beku

berkomposisi intermediet yang dikenal sebagai intrusi diorit Ertsberg. Secara kompleks, litologinya dibagi dua kelompok besar, terdiri dari kelompok formasi dan batuan intrusi.

Kelompok formasi, Formasi Waripi (Tw), berumur Paleocene dengan ketebalan mencapai 300

m yang merupakan lapisan Mg dolomite dengan

sisipan silt dan sand. Formasi Faumai (Tf), berumur

Eocene dengan ketebalan antara 120-150 m terdiri dari lapisan massive limestone. Formasi Sirga (Ts),

berumur Oligocene dengan ketebalan 30-50 m yang

tersusun oleh quartzone sandston dengan semen

berupa calcite,silstone dan sandy limestone.

Kelompok batuan intrusi Ertsberg. Satuan intrusi meliputi 35% dari daerah penelitian. Berdasarkan pengamatan di lapangan dan deskripsi secara megaskopik diketahui diorit di daerah penelitian terdiri atas 2 tipe. Tipe pertama adalah diorit dicirikan oleh warna abu-abu terang, tekstur equigranular, holokristalin, butir subhedral- anhedral, ukuran butir halus sampai sedang (1-2 mm) terdiri atas plagioklas, klinopiroksen, hornblende, biotit, kuarsa. Tipe kedua adalah Diorite Altered dengan ciri-ciri warna abu-abu terang-kemerahan, tekstur porfiritik, inequi-granular, butir subhedral-anhedral, fenokris terdiri atas hornblende, biotit, plagioklas dan kuarsa berukuran 0,5 – 1,5 mm dengan matriks terdiri atas k-feldspar dan plagioklas. Diorit jenis kedua ini memeotong tubuh diorit tipe pertama, sehingga disimpulkan bahwa diorit tipe kedua berumur lebih muda. Lokasi E 737496, N 9548738

Marmer, putih-abu-abu, semen karbonatan pemilahan baik, bentuk butir halus sampai sedang, kemasnya tertutup, porositas baik, kekompakan sangat kompak, besar butir >1 mm. Lokasi: E 376378 N 9549146.

Metode Penambangan

Pada tambang bawah tanah di PT Freeport Indonesia digunakan metode block caving. Lokasi

penambangan DOZ berada di bawah tambang IOZ (Gambar 1). Pada tambang DOZ digunakan metode block caving berdasarkan hal-hal sebagai

berikut:

1. Letak tubuh bijih DOZ berada jauh di dalam perut bumi sehingga tidak ekonomis apabila ditambang dengan sistem tambang terbuka.

2. Biaya produksi relatif lebih murah bila dibandingkan dengan sistem tambang bawah tanah yang lain.

3. Kondisi batuan di DOZ mempunyai rock

strength lemah dan mempunyai banyak retakan

sehingga mudah hancur oleh bebannya sendiri. 4. Geometri dari tubuh bijih Cu skarn yang besar,

tidak berpencar-pencar dengan kemiringan yang hampir tegak, sehingga memenuhi syarat-syarat metode block caving.


15

Gambar 1. Letak Tambang DOZ

Block caving adalah metode penambangan yang

bertujuan untuk memotong bagian bawah dari blok bijih sehingga blok bijih tersebut mengalami keruntuhan dengan sendirinya disebabkan oleh beban beratnya dan dengan adanya gaya gravitasi bumi. Konsep kerja penambangan dengan metode ambrukan blok adalah meruntuhkan tubuh bijih di atas level undercut secara massal, dengan cara

membuat gua-gua ambrukan, sehingga nantinya akan terjadi perambatan ambrukan pada bijih akibat beban dari pada bijih itu sendiri. Batu-batuan antara level undercut dan level produksi yang tidak

diruntuhkan disebut sebagai pilar. Metode ini diterapkan terutama pada blok badan bijih yang besar, karena tingkat produksinya yang sangat tinggi.

Secara umum ada beberapa syarat untuk menerapkan metode block caving dalam aktivitas

penambangan bawah tanah yaitu: 1. Memiliki endapan bijih yang tebal lebih dari 30

m, memiliki kekuatan batuan yang seragam dari lemah sampai medium (25 – 100 kpa), dengan batas bijih dan batuan jelas.

2. Memiliki kekuatan bijih yang lemah sampai kuat (25-250 kpa), diutamakan massa bijih yang mempunyai rekahan atau kekar bukan berbentuk block sehingga dapat runtuh dengan

sendirinya. 3. Bentuk deposit/cadangan masif dan tebal. 4. Penunjaman cadangan (deposit dip) agak curam

(lebih besar dari 60o) atau vertikal, dapat juga agak rata jika cadangan tebal.

5. Ukuran cadangan meliputi daerah yang sangat luas, mempunyai ketebalan lebih dari 30 m.

6. Memiliki keseragaman bijih yang homogen dan seragam. Kedalaman sedang antara 600 m sampai 1200 m, sehingga cukup kuat untuk menimbulkan tekanan dari overburden yang

melebihi kekuatan batuan. Subsidence adalah pergerakan materialnya tanpa

memandang ada tidaknya bagunan-bangunan

teknik yang ada di permukaan tanah dan dapat terjadi pada daerah yang relatif luas, yaitu dari beberapa puluh meter sampai beberapa puluh kilometer persegi, sedangkan settlement adalah

pergerakan material ke bawah akibat adanya beban bagunan teknik, dan beban yang lain yang ada di permukaan tanah. Dengan demikian, hanya terjadi pada daerah yang relatif sempit, yaitu di daerah yang telah ada bangunan-bangunan, dan kisaran ukurannya adalah dari beberapa meter persegi sampai beberapa ratus meter persegi.

II. Metodologi

Metode digunakan dalam studi ini adalah:

a. Metode pengamatan - studi literatur

- kondisi geologi daerah subsidence

- pengambilan sampel b. Metode analisis

- perhitungan analisis kekar dengan software dips

- pengambilan sampel guna untuk mengetahui daya dukung batuan.

Hasil dalam metode pengamatan, berupa pemetaan dan pengamatan struktur geologi dan subsidence dengan lembaran foto radar, sedangkan

dalam metode analisis, antara lain :

- mengelompokkan kekar dan dihitung arah dominan dengan menggunakan schmid net.

- mengintepretasi dari metode pengamatan yang ada.

III. Hasil dan Pembahasan

Pengamatan Struktur Geologi

Pengamatan dan pemetaan struktur Geologi, dilakukan di lokasi amblesan, yaitu di empat level penambangan, yaitu : GBT 1 dan 2, IOZ, DOZ dan DOM yang mempunyai ketinggian rata-rata


16

3975 m dan 4600 m di atas permukaan laut. Pengamatan struktur geologi di permukaan dengan cara mencatat pengukuran kekar dan sesar yang terdapat pada batuan-batuan yang tersingkap, dan pengambilan contoh batuan, sedangkan pengamatan TDR (time domain reflection) ini

digunakan dalam melihat kemajuan cave di level

undercut dan level extraction DOZ dengan cara

mengambil data sekunder dari PT. Freeport Indonesia di depth geotech underground.

Setiap bidang jenis batuan yang meliputi jurus,kemiringan dari batuan diorit, calcareous sandstone, diorite altered dan marble diamati dengan

menggunakan pengukuran kekar dan sesar sebanyak 302 buah.

Hasil Pengamatan

Analisis struktur geologi dilakukan terhadap hasil pengamatan pemetaan adalah :

1. Pengelompokan pengukuran kekar dan sesar pada grafik schmidt net.

2. Pengamatan struktur geologi dengan foto radar dengan data sekunder PT Freeport Indonesia.

Analisis Struktur Geologi dalam Schmidt Net

Pengukuran kekar di LP-1 sampai LP-8, memperlihatkan arah jurus kemiringan yang berbeda berarah timurlaut-baratdaya, utara-selatan, tenggara-baratlaut. Penyebaran cave pada subsidence lebih cenderung ke arah timurlaut -baratdaya.

Analisis Data PT Freeport Indonesia Depth. Geotech. Underground

Analisis struktur geologi dan arah subsidence dari

foto radar. Foto radar digunakan untuk melihat perkembangan subsidence pergerakan subsidence sampai Januari 2004 (Foto 1), dan pergerakan subsidence sampai Mei 2004 (Foto 2).

Foto 1. Kemajuan Cave Daerah Subsidence pada tanggal 8

Januari 2004

Foto 2. Kemajuan Cave yang diambil pada bulan Mei 2004 Analisis pengamatan penambangan dengan

TDR (Time Domain Reflectometry). Pengamatan

diawali dengan melakukan pemboran dengan orientasi arah kedalaman tertentu sesuai rencana yang menembus cave, selanjutnya memasukan kabel

sedalam lubang pemboran panjang dari kabel ini akan menjadi berkurang, jika terjadi pergerakan cave dengan tujuan untuk mengamati dan mencatat

panjang kabel TDR tertentu dalam keadaan putus atau fault/break cable, sehingga dapat diketahui

batas dari cave.

Di level penambangan DOZ diindikasikan bahwa secara vertikal menyebar ke arah selatan. PT Freeport Indonesia membuat program dalam memonitoring kemajuan cave di tahun 2004,

sebagai berikut :

- Periode I bulan JanuariMaret 2004 (1st quarter)

Bentuk DOZ Cave. Berdasarkan data TDR dan

total material yang di drawpoint, perbandingan dari

tinggi penarikan baijih dan tinggi cave 1 : 3,42 dan

batas dari ketinggian cave adalah 818 m, terdapat pada panel 16/17 DB-3. Gambar 2 untuk memprediksi tingginya cave di beberapa panel.

Penyebaran cave DOZ. Petunjuk penyebaran

cave di permukaan dapat dipengaruhi oleh

topografi dan struktur, meliputi sesar dan bidang perlapisan. Gambar 3, beberapa fakta di daerah subsidence dan putusnya TDR adalah: (a) struktur

di daerah Ertsberg dengan arah orientasi timur-barat dan jurus kemiringan N 700 E. Tekanan dari sesar mempengaruhi perkembangan subsidence dari

pergerakan vertikal dari cave berbelok pada bidang sesar Ertsberg; (b) pada akhir periode, kabel TDR yang putus pada daerah selatan. Ini mengindikasi-kan bahwa DOZ cave secara vertikal bergerak ke

arah selatan. Posisi dimple ke undercut footprint

tidak tepat pada titik tertinggi pada DOZ cave

(panel#16/17 DB#3), dibelokkan ke bagian selatan.

Pengamatan Perubahan Permukaan

Perubahan permukaan dilihat pergerakan cave

horisontal dan vertikal, secara umum aktivitas dari cave dibagi, yaitu : (a) Pengamatan bentuk cave.


17

Pengamatan periode I memperlihatkan pergerakan ke utara. Mekanisme dari subsidence dikontrol oleh

aktivitas tambang DOZ; (b) Pengamatan kekar, umumnya berarah timurlaut, kecuali CM-05a (timur) dan CM-07 (utara). Arah dari pergerakan kekar ini mengidentifikasikan bahwa subsidence

mengikuti DOZ cave. Gambar 2. Bentuk Cave IOZ/GBT dan DOZ 3D diprediksi

Maret 2004, ketinggian belakang Cave 818 m (relatif DOZ

Level Extraction) Lokasi Panel#16, DP#3E dan panel 17,

DP#3W

Periode II Bulan April - Juli 2004 (2nd Quarter)

Bentuk DOZ Cave. Prediksi bentuk DOZ cave

diperbaharui berdasarkan pada produksi rata-rata dari masing-masing drawpoint sampai

dengan Juni 2004 dan berdasarkan pada data perekaman TDR. Rata-rata perbandingan dari tinggi penarikan dan tinggi cave 1: 4. prediksi

dari cave tertinggi untuk masing-masing panel

dilihat pada Gambar 4. Penyebaran cave DOZ. Penyebaran cave di

permukaan dapat dipengaruhi oleh topografi dan struktur sesar, bidang perlapisan dan aktifitas penambangan. Pergerakan vertikal DOZ cave dibelokan ke arah selatan. Gambar 5,

beberapa fakta di daerah subsidence dan putusnya

TDR.

Pengamatan Cave di Level Undercut dan Level

Extraction di Periode II

Pengamatan terakhir pada caving dilakukan pada bulan Juni 2004 dari pemeriksaan ini didapatkan daerah-daerah yang merupakan daerah kritis, IOZ conveyor, 3426/I; G#18 waste conveyor

drift, 3586/L, G#2 – service drift, 3616/L; main adit,

3686/L; GRS#53, 3686/L; G#1, 3616/L G#9, 3616/L; DOM service, 3646/L; dan daerah 2

extraction, 3625/L GHL#9.

Kondisi Daerah Subsidence

PT. Freeport Indonesia di daerah Ertsberg terdapat Subsidence di atas tambang IOZ, GBT dan DOZ. Subsidence ini di kontrol melalui pemeriksaan kabel TDR (time domain reflectometry)

untuk mengetahui luas amblesan pada permukaan, dibagi 2 periode, yaitu :

Periode 1 (Bulan Januari - April 2004)

Foto udara periode I adalah salah satu alat yang digunakan untuk kontrol permukaan subsidence, terutama ketika gua

telah menerobos mencapai ke permukaan (Gambar 6). Pada tanggal 8 Januari 2004 menunjukkan perubahan di bagian timur subsidence area, nampak punggung bukit

Guru Ridge dan letusan yang membuka pada

bagian atas sisi Yellow Valley di zona subsidence.

Kondisi Daerah Subsidence pada Periode- I

a. Dimple

Dimple adalah tekanan berbentuk kerucut disebabkan oleh subsidence dengan massa

batuan dari material cave yang bergerak ke

arah bawah, karena pengaruh gravitasi meluncur dari bagian atas lereng yang curam.

Gambar 3. Kemajuan Cave di Level DOZ pada arah Selatan

Arah Perkembangan Subsidence

Daerah subsidence terletak di atas tambang IOZ,

GBT dan DOZ berdasarkan mekanisme penye-baran cave. Beberapa area subsidence dibedakan oleh:

- area yang berpengaruh langsung - area yang tidak berpengaruh


18

Area yang berpengaruh langsung adalah material batuan dengan sudut berasal dari cave

boundary secara vertikal dan horizontal atau yang disebut angel of draw dan angel of break atau

subsidence.

Gambar 4. Dimensi bentuk IOZ/GBT dan DOZ di prediksi pada bulan Juni 2004

Area yang tidak berpengaruh adalah area yang

di perluas di sebabkan oleh aktifitas yang terus berlangsung. Terutama arah jatuhan material pada lapisan atas atau hangging wall searah dengan

kemiringan.

Gambar 5. Kemajuan vertikal cave pada arah NE – SW Pada periode I tahun 2004, penyebaran dari

subsidence arah tenggara, batas garis cave dan batas

garis rekahan di daerah subsidence dari data monitor bawah tanah (pengamatan bentuk cave dan

pengamatan rekahan) melalui observasi foto. Batas garis cave periode ini 1,232,013 m2,

dibandingkan pada bulan Desember 2003 berkisar 9,4% luas cave (Gambar 7) dan batas rekahan periode ini 1,684,676 m2, perbandingan pada bulan Desember 2003 berkisar 18.6 % (Gambar 8).

Periode II (Mei 2004 - Desember 2004)

Foto udara periode II adalah alat monitor perkembangan permukaan subsidence; terutama gua

yang menembus sampai ke permukaan dimple. Foto

3 dan 4 foto perkembangan daerah subsidence dari periode I ke periode II Bulan Maret hingga Juni 2004, foto ini menunjukan pergerakan bagian Timur subsidence meliputi Guru Ridge; dan rekahan di Yellow Valley.

Level tambang DOZ menunjukan telah menerobos permukaan, sehingga pada permukaan berbentuk dimple.

Kondisi Daerah Subsidence pada Periode-II

Massa batuan di cave berkurang, maka

batuan permukaan yang telah mengalami rekahan akan runtuh di bawah gravitasi kondisi geomorfologi yang sangat curam.

Pada periode-2, penyebaran subsidence di

permukaan ke arah bagian timur, batas garis cave dan batas garis rekahan di monitor pada

level tambang bawah tanah dan permulaan di

monitor oleh foto udara. Daerah subsidence, batas garis cave mencapai

1.304.921 m2, dan garis batas rekahan mencapai 1.674.533 m2.

Kondisi Umum Geologi Daerah Subsidence

Struktur geologi pada daerah subsidence saling memotong antara Sesar

Ertsberg-1 berarah timurlaut-baratdaya dan Sesar Ertsberg-2 berarah utara-selatan, selain itu struktur kekar yang berada di daerah subsidence, sebagian

besar searah dengan sesar. Material runtuhan dari hasil ledakan sistem blasting dari level undercut membuat massa batuan yang di bawah tanah dan permukaan akan lemah atau massa batuan berkurang, nampak pada permukaan arah jatuhan dari material searah dengan sesar dan dipengaruhi oleh kondisi geomorfologi yang sangat curam.

Sistem Penambangan di PT Freeport

Indonesia

PT Freeport indonesia dalam memproduksi tambang menggunakan sistem block

caving dan metode blasting dengan cara kerja dibagi

per level sebagai berikut:

1. Level Undercut. Level ini dirancang khusus untuk pemboran dan peledakan ore.

2. Level Produksi. Level ini adalah hasil ore

diteruskan pada level produksi, guna untuk

membawa ore ke bagian grizly atau penghan-

curan batuan, sehingga berukuran kecil dan yang diangkut dengan truk dan dilanjutkan ke belt conveyor, ada yang diteruskan hingga pada


19

tempat penampungan, dan ada juga yang dijadikan konsentrat.

3. Level Truck Haulage. Level ini adalah jalan truk pengangkutan yang membawa ore pada

permukaan menuju ke bagian pengahancur batuan.

4. Level Ventilasi. Level ini berguna untuk

memberikan udara masuk dan keluar pada setiap level.

Gambar 6. 3D dari posisi Dimple yang relatif di atas tambang

IOZ, GBT dan DOZ dan beberapa kondisi permukaan

Hasil Pengamatan Subsidence

Periode 1 dan 2 menunjukan luas penyebaran subsidence kira-kira 9.4% dikaitkan dengan sistem

penambangan amblesan yang terjadi hanya hasil blasting dari block cave pada level undercut yang

turun, sedangkan struktur geologi yang berperan adalah sesar dan arah jatuhan meterial dipengaruhi oleh kondisi geomorfologi yang sangat curam.

Pengaruh Kontrol Struktur Geologi

Kontrol struktur geologi yang berperan, meliputi sesar dan kekar di daerah subsidence, seperti pada

lokasi pengamatan (LP): 1. LP-1, terdapat batuan diorit, dijumpai

struktur sesar yang melewati batuan ini. Arah kemiringan dari lapisan batuan timurlaut-baratdaya. Arah jatuhan material berarah selatan.

2. LP-2 berada di bagian timur, dijumpai diorit dan arah kemiringan lapisan batuan timurlaut-baratdaya. Arah jatuhan material dominan berarah timurlaut.

3. LP-3 berada bagian timurlaut daerah subsidence dengan batuan yang tersingkap batupasir karbonatan dan arah kemiringan lapisan timurlaut-baratdaya. Arah jatuhan material ke arah dominasi kekar yang terbanyak, yaitu arah timur.

4. LP-4 terdapat batuan yang tersingkap adalah batupasir karbonatan dan arah sebaran lapisan batuan barat-timur dan timurlaut-

baratdaya, sedangkan arah kemiringan batuan ke arah utara. Arah jatuhan material ke arah dominasi kekar yang terbanyak, yaitu arah timur.

5. LP-5 yang tersingkap adalah batuan marmer dan sebaran batuan berarah timurlaut-baratdaya, sedangkan arah kemiringan batuan ke arah utara. Arah jatuhan material ke arah dominasi kekar yang terbanyak, yaitu arah

timur. 6. LP-6 yang tersingakap adalah

batuan diorit dan arah sebaran lapisan batuan timurlaut-baratdaya, sedangkan arah kemiringan batuan ke arah utara. Jatuhan material akan dominan 2 arah, yaitu timurlaut-baratdaya dan baratlaut-tenggara.

7. LP-7 yang tersingkap batupasir fosterite magnetite skarn dan sebaran batuan

berarah timurlaut-baratdaya dan baratlaut-tenggara, arah kemiringan lapisan ke utara. Arah jatuhan material ke arah dominasi kekar yang terbanyak, yaitu arah timur.

8. LP-8 yang tersingkap adalah batuan marmer, arah kemiringan lapisan timurlaut-baratdaya, kemiringan lapisan mempunyai 2 arah, yaitu arah utara dan selatan, jatuhan materaial dominan berarah

timurlaut.

Arah Struktur Geologi dan Penyebaran Subsidence

Arah struktur geologi di daerah subsidence

berperan terhadap melebarnya batas cave, sehingga

jatuhan material didominasi dengan kondisi geologi. Setiap lokasi pengamatan arah struktur geologi mempengaruhi cave, sehingga jatuhan

material akibat blasting akan mengikuti arah

gravitasi pengunungan yang sangat curam.

Pengaruh Penambangan Bawah Tanah

Penambangan bawah tanah IOZ, GBT dan DOZ lokasinya terdapat diatas subsidence area, dan aktivitas penambangan dalam sistem block caving.

Sistem block caving ini turun, karena diledakan

dengan metoda blasting, akibatnya di permukaan

akan bergerak dan material jatuh sesuai dengan kondisi gemorfologi yang ada.

Pada daerah sekitar di PT Freeport Indonesia lokasi tambang bawah tanah selain dari IOZ,GBT dan DOZ akan menambah lokasi yang akan ditambang meliputi Guru Ridge, Kucing Liar dan

DOM, kondisi geomorfologi lokasi ini sama dengan sistem penambangan yang lama yaitu menggunakan sistem block caving dan metoda

blasting.

Besar Jangkauan Pengaruh Cara Penambangan

terhadap Subsidence

Luas dari penambangan itu sendiri akan mempengaruhi penurunan cave, sehingga pada


20

permukaan akan terlihat gua yang menembus daerah permukaan. Subsidence yang terjadi pada

permukaan dikontrol dengan kondisi struktur geologi, dimana Sesar Ertsberg-1 dan Sesar Ertsberg-2 melewati daerah subsidence, dan rekahan

di sekitar struktur ini banyak yang searah dengan sesar, kemungkinan besar subsidence melebar

searah dengan struktur geologi.

Perkembangan Daerah Subsidence

Struktur geologi, khususnya daerah subsidence

akan bertambah melebar, jika level penambangan bertambah, dan dalam perencanaan PT Freeport akan membuka lahan tambang baru, meliputi Guru

Ridge, Kucing Liar dan DOM subsidence di daerah

Ertsberg ini akan meluas sesuai dengan kondisi struktur geologi dan kondisi gravitasi geomorfologi yang curam.

Perkiraan luas dari subsidence diukur dari alat

TDR (time domain reflectrometry) adalah

bertambahnya sistem dan level penambangan,

metoda blasting akan mempengaruhi daerah

permukaan. Arah jatuhan material lebih dominan ke arah banyaknya rekahan akibat metoda blasting

dan rekahan akibat struktur geologi. struktur geologi

Cara Analisis

Intepretasi dari analisis dari penambangan bawah tanah terhadap subsidence adalah : 1. Observasi lapangan, memantau daerah

permukaan Ertsberg, level undercut dan level

extraction dengan struktur geologi secara

regional. 2. Intepretasi geomorfologi melalui foto udara 1 :

5000, peta level undercut 1 : 200, dan level extraction 1 : 1200.

3. Pemetaan geologi 4. Pembuatan laporan

Hasil prediksi dalam analisis ini adalah

penyebaran subsidence akan semakin bertambah

akibat metoda blasting, sehingga rekahan karena

vibrasi akan runtuh, penyebarannya tidak beraturan dan rekahan dari struktur geologi akan runtuh searah dengan arah struktur sesar.

IV. Simpulan

1. Daerah subsidence di PT Freeport Indonesia sangat dipengaruhi oleh sistem penambangan bawah tanah dan kondisi geologi daerah

setempat, khususnya berupa struktur kekar dan sesar.

2. Daerah subsidence ini di waktu yang akan datang dapat berkembang dan meluas mengikuti arah pola struktur geologi dan arah pengembangan penambangan daerah PT Freeport Indonesia.

Pustaka

A.C., Mc Lean and C.D., Gribble, Geology for Civil Engineers.

Benyamin Sapiie, 1998 Geology Structure, Institut Teknologi Bandung.

Corrbet G.J., dan Leach T.M., 11/94 Edition, Exploration Workshop “ SW Pacific Rim Au/Cu System : Structure Alteration and Mineralisation “.

George H. Davis – The University of Arizona Tucson and Stephen J. Reynolds – Arizona State University – Tempe. Structural Geology of Rocks and Regions. Second Editon.

George Allen dan Unwin London, B.H.G. Brady, Australia dan E.T. Brown, London “ Rock Mechanics” for Underground Minning.

G. Wilson, Introduction to small-scale Geological Structures.

Keller, AE., 1976, Environmental Geology, Charles E Merill Publishing Co., A bell & Howel Co., Columbus Ohio

Krynine,DP., Judd,WR., Prinsiples of Engineering Geology and Geotechnis, Mc. Graw Hill Book Company Inc, New York.

Lawless J.V., White P. J.,Bogie I., Peterson L.A., Cartwright A.J Hydrothermal Mineral Deposits In The Arc Settling, Exploration Based On Mineralisation Models. August 1998.

Mc Clay, K.R., Department of Geology Royal Holloway and Bedford New College University Of London. The Mapping of Geologycal Structure Handbook.

R.J., Mitchell, “Earth Structures Engineering, Statistical Methods in Geology”.

Syd S. Peng “Coal Mine” Ground Control Second Edition.

Trefethen, JM.,1965, Geology for Engineers, Sond ed, D Van Nostrand Co Inc, Princeton – New York- New Jersey,.

Van Leeuwen T.M., Hedenquist J.W., James L.P., and Dow J.A.S., (Editors). Journal of Geochemical Exploration Special Issue

.


21

Gambar 7. Garis Cave

keterangan:

: Cave line on April

2003 (870.127 m3) : Cave line on July

2003 (939.971 m3) : Cave line on

September 2003

(997.048 m3) : Cave line on

December 2003

(1.125.463 m3) : Cave line on March

2004 (1.232.013 m3)

Gambar 8. Garis Rekahan

keterangan:

: Crack line on April

2003 (1.209.965 m3)

: Crack line on July

2003 (1.311.411

m3) : Crack line on

September 2003 (1.364.430 m3)

: Crack line on

December 2003 (1.572.149 m3)

: Crack line on

March 2004

(1.864.676 m3)


22

Foto 3. Kondisi terakhir Daerah Subsidence pada Periode-I Bulan Maret 2004

Foto 4. Kondisi Daerah Subsidence pada Periode-II bulan Juni 2004

analisis struktur geologi dan penambangan bawah tanah …

Documents