Tambang bawah tanah adalah suatu sistem penambangan dimana seluruh

aktifitas kerjanya tidak berhubungan dengan langsung terhadap atmosfer atau udara

luar,seluruh aktivitas penambangannya dilakukan di bawah permukaan

bumi.Penambangan bawah tanah dapat dibagi menjadi beberapa metode.Berdasarkan

dengan cara penyanggaannya, tambang bawah tanah dapat dibagi menjadi beberapa

metode,baik itu untuk penambangan batubara ataupun untuk penambangan endapan

bijih. Untuk penambangan batubara terdiri dari dua metode, yaitu long wall methods

dan room and pillar methods. Sedangkan untuk penambangan endapan bijih terdiri

dari tiga metode, yaitu open stope methods, supported methods, dan caving methods.

Disini akan dijelaskan lebih lanjut mengenai metode panambangan bawah tanah

untuk batubara.

Hasil penelusuran dari beberapa buku menunjukkan bahwa metode

penambangan bawah tanah untuk batubara terdiri dari sistem room and pillar (ruang

dan pilar) serta sistem long wall (lorong panjang). Pada sistem lorong panjang ini

terbagi lagi menjadi metode penambangan batubara sistem maju, metode

penambangan batubara sistem mundur, penambangan batubara steel prop - kappe –

pick, dan penambangan batubara steel prop - kappe – peledakkan.

A. Metode penambangan batubara sistem ruang dan pilar (room and pillar

method)

Ini adalah metode penambangan batubara yang menetapkan suatu panel atau

blok penambangan tertentu, kemudian menggali maju dua sistem (jalur)

terowongan, masing-masing melintang dan memanjang, untuk melakukan

penambangan batubara dengan pembagian pilar batubara. Metode penambangan

ini terdiri dari metode penambangan batubara yang hanya melalui penggalian

maju terowongan, dan metode penambangan secara berurutan terhadap pilar

batubara yang diblok tadi, mulai dari yang terdalam, apabila jaringan terowongan

yang digali tersebut telah mencapai batas maksimum blok penambangan.

Kondisi yang menghasilkan efisiensI tinggi metode ini telah dijelaskan.

Keunggulan metode penambangan batubara sistem ruag dan pilar :

1. Lingkup penyesuaian terhadap kondisi alam penambangan lebih luas

dibanding dengan sistem lorong panjang yang dimekanisasi.

2. Hingga batas-batas tertentu, dapat menyesuaikan terhadap variasi kemiringan

(kecuali lapisan yang sangat curam), tebal tipisnya lapisan batubara,

keberadaan patahan serta sifat dan kondisi lantai dan atap.

3. Mampu menambang blok yang tersisa oleh penambang sistem lorong panjang,

misalnya karena adanya patahan.

4. Dapat melakukan penambangan suatu blok yang berkaitan dengan

perlindungan permukaan (seperti perlindungan bangunan terhadap penurunan

permukaan tanah).

5. Selain itu, cukup efektif unyuk menaikkan recovery sedapatnya, pada blok

yang tidak cocok ditambang semua, misalnya penambangan bagian dangkal di

bawah dasar laut.

Kelemahan metode penambangan batubara sistem ruang dan pilar :

1. Recovery penambangan batubara yang sangat buruk. (sekitar enam puluh

sampai tujuh puluh persen).

2. Bila dibandingkan dengan metode penambangan batubara sistem lorong

panjang, banyak terjadi kecelakaan, seperti atap ambruk.

3. Ada batas maksimum penambangan bagian dalam, yang antara lain

disebabkan oleh peningkatan tekanan bumi (batasnya sekitar lima ratus meter

di bawah permukaan bumi).

4. Karena banyak batubara yang disisakan, akan meninggalkan masalah dari segi

keamanan untuk penerapan di lapisan batubara yang mudah mengalami

swabakar.

Tadinya, recovery metode penambangan batubara sistem ruang dan pilar

sangat rendah, namun akhir-akhir ini ada juga tambang batubara yang berhasil

menaikkan recoverynya.

B. Metode penambangan batubara sistem lorong panjang (long wall stoping)

Metode penambangan ini adalah metode penambangan batubara yang

digunakan secara luas pada penambangan bawah tanah.

Ciri-ciri metode penambangan batubara sistem lorong panjang :

1. Recoverynya tinggi, karena menambang sebagian besar batubara.

2. Permuka kerja dapat dipusatkan, karena dapat berproduksi besar di satu

permuka kerja.

3. Pada umumnya, apabila kemiringan landai, mekanisasi penambangan,

transportasi dan penyanggaan menjadi mudah, sehingga dapat meningkatkan

efisiensi penambangan batubara.

4. Karena dapat memusatkan permuka kerja, panjang terowongan yang dirawat

terhadap jumlah produksi batubara menjadi pendek.

5. Menguntungkan dari segi keamanan, karena ventilasinya mudah dan swabakar

yang timbul juga sedikit.

6. Karena dapat memanfaatkan tekanan bumi, pemotongan batubara menjadi

mudah.

7. Apabila terjadi hal-hal seperti keruntuhan permuka kerja dan kerusakan

mesin, penurunan produksi batubaranya besar.

Ada empat cara penambangan batubara dengan menggunakan sistem lorong

panjang yaitu :

1. Cara maju

2. Cara mundur

3. Cara steel – kappa – pick

4. Cara steel – kappa – peledakan

Berikut penjelasannya.

1. Metode penambangan batubara sistem maju

Pada penambangan batubara sistem maju, penambangan dimulai dari

mulut masuk suatu blok penambangan batubara, dan diteruskan penambangan

maju mengarah ke dalam sampai ke ujung panel penambangan, yang

dilakukan secara bersamaan untuk terowongan dan permuka kerja, sambil

mempertahankan terowongan di gob. Hal ini seperti terdapat pada skema

penambangan sistem maju (Gambar 1).

GAMBAR 1

SKEMA PENAMBANGAN SISTEM MAJU

Kelebihan dan kekurangan sistem maju :

a. Setelah permuka kerja penambangan dibuat, dapat segera memulai

penambangan batubara, sehingga tidak memerlukan waktu yang panjang

untuk persiapan penambangan batubara.

b. Pada blok yang banyak perubahan patahan atau lapisan batubara, atau

pada blok yang banyak gas, sulit melakukan eksplorasi dan drainase gas.

c. Karena tali gate dan head gate di gob harus dipertahankan sampai selesai

penambangan, maka semakin maju pemuka kerja, semakin tinggi biaya

perawatan karena terowongan yang dirawat semakin panjang.

d. Mudah terjadi swabakar akibat kebocoran angin di terowogan gob, dan

apabila perawatan terowongan tidak baik, penampang terowongan

menjadi sempit, sehingga menjadi halangan bagi ventilasi dan

transportasi.

2. Metode penambangan batubara sistem mundur

Pada penambangan batubara 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.

Kelebihan dan kekurangan sistem mundur

a. Waktu yang diperlukan untuk persiapan terowongan penambangan

batubara, lama.

b. Dapat mengetahui kondisi lapisan batubara pada tahap penggalian maju,

serta dapat melakukan drainase gas pada daerah yang banyak emisi

gas(semburan gas), sebelum penambangan batubara.

c. Pemeliharaan terowongan mudah, dan menguntungkan juga bagi ventilasi

dan transportasi.

d. Karena tidak ada kebocoran angin ke dalam gob, resiko terhadap swabakar

kecil.

Sistem maju dan sistem mundur masing-masing mempunyai keunggulan

dan kekurangan, sistem mana yang akan digunakan, ditentukan antara lain

oleh kondisi lapisan batuan, masalah keamanan dan sulit tidaknya

pemeliharaan terowongan. Penambangan batubara juga lebih mudah

dilakukan kalau ketebalan lapisan sekitar satu koma dua sampai tiga meter.

a. Penambangan lapisan batubara tebal (Gambar 2)

GAMBAR 2

SKEMA PENAMBANGAN LAPISAN BATUBARA TEBAL

Akhir-akhir ini untuk lapisan batubara dengan ketebalan lebih dari 3m,

yakni hingga hampir empat meter mampu ditambang karena

perkembangan self advancing support. Namun, sebelumnya yang umum

dilakukan adalah membagi lapisan tersebut menjadi lebih dari dua tingkat,

kemudian ditambang satu per satu.

Dalam hal ini, pertama yang ditambang adalah tingkat atas, kemudian

dibuat atap buatan bagi tingkat bawah dengan menggelar atas seperti steel

band, baja profil, jala logam dan kayu pada gob, dan selanjutnya bagian

bawah ditambang mengejar tingkat atas. Namun bisa juga tingkat bawah

yang pertama ditambang, kemudian di bekas penambangannya dilakukan

pengisian, baru dilakukan penambangan bagian atas.

b. Penambangan pada kemiringan curam

Penambangan pada kemiringan curam adalah metode penambangan

batubara yang umumnya digunakan pada lapisan batubara dengan

kemiringan lebih dari empat puluh lima derajat, di mana hingga sekitar

tahun seribu sembilan ratus dua puluhan digunakan metode bertingkat

sistem pilar atau sistem ruang dan pilar mengarah ke atas. Akan tetapi,

dengan bertambahnya kedalaman penambangan, timbul banyak masalah

seperti turunnya recovery, sehingga lama kelamaan diganti dengan metode

penambangan kemiringan semu dengan pengisian penuh.

Pada metode penambangan ini, kemiringan permuka kerja yang

tadinya sekitar empat puluh derajat dijadikan dua puluh lima sampai tiga

puluh derajat, dimana batubara yang ditambang dan bahan pengisi

dialirkan turun melalui saluran besi yang digelar. Pada sistem ini, pola

kerja shift yang lazim adalah satu shift yang melakukan peledakan dan

penambangan, kemudian shift berikutnya melakukan pengisian.

Karena pekerjaan di bagian bawah berbahaya, maka belakangan

metode ini diperbaiki menjadi step advance mining, yaitu kemiringan

permuka kerja dibuat empat puluh tiga sampai empat puluh lima derajat

dan di sepanjang permuka kerja dibuat beberapa tingkat tangga, dimana

pada setiap tingkat dilakukan pemotongan batubara dan pemasangan tiap

penyangga.

Dengan demikian gangguan oleh batubara yang diluncurkan dari

bagian atas dapat ditiadakan dan panjang permuka kerja juga menjadi

lebih dari seratus meter. Metode penambangan yang disebut belakang

adalah step advance mining, sedangkan yang disebut di depan adalah align

mining. Align mining dan step advance mining (Gambar 3).

GAMBAR 3

PENAMBANGAN PADA KEMIRINGAN CURAM

Keuntungan dari penambangan pada kemiringan curam adalah

pengangkutan di dalam permuka kerja hampir tidak memerlukan tenaga

penggerak karena dapat berjalan sendiri, misalnya melalui trough.

Sedangkan kerugiannya adalah memerlukannya tenaga kerja yang banyak

untuk membawa masuk bahan pengisi, sehingga volume produksi

tergantung dari volume pengisian.

3. Penambangan batubara steel prop – kappe – pick

a. Pemotongan

Mengetahui sifat dan kondisi lapisan batubara adalah sangat penting

untuk melakukan pemotongan, terutama pada penambangan dengan pick.

Oleh karena itu, di sini akan diuraikan sedikit mengenai hal tersebut.

Pada umumnya, di dalam lapisan batubara terdapat banyak retakan

halus yang menjalar sejajar. Ini disebut kekar batubara atau cleat. Kekar

batubara terbentuk karena tekanan atau tarikan akibat pergerakan kerak

bumi, di mana kemiringannya sekitar lima puluh sampai sembilan puluh

derajat terhadap atap, dan pada lapisan batubara yang sama arahnya

hampir tetap. Jarak kekar batubara di dalam lapisan batubara adalah satu

sampai sepuluh meter, dan ada juga kekar batubara yang terbentuk karena

tekanan sekunder dari penambangan batubara. Ini disebut sebagai kekar

tekanan (retakan yang terjadi pada lapisan batubara karena tekanan

batuan) yang timbul sejajar permuka kerja.

Hubungan antara kekar batubara dan permuka kerja ada tiga macam,

seperti gambar di bawah. Pada kekar yang sejajar permuka kerja, batubara

menjadi lunak, sehingga baik penambangan maupun penggalian maju

menjadi mudah. Pada kekar yang tegak lurus pemuka kerja, menjadi keras

sehingga sulit digali. Sedangkan pada kekar yang membentuk sudut

tertentu terhadap permuka kerja, kemudahan penggalian berada di tengah-

tengahnya. Pada penambangan dengan pick atau plough, antara kekar

sejajar dan kekar tegak lurus terdapat perbedaan yang besar dalam hal

efisiensi penambangan batubara.

Hubungan antara kekar dan permuka kerja (Gambar 4).

GAMBAR 4

HUBUNGAN ANTARA KEKAR DAN PERMUKA KERJA

b. Lapisan batubara dan kondisi yang sesuai untuk penambangan pick

1. Banyak gas yang timbul, apalagi bila terjadi peledakan.

2. Tidak dapat menggunakan mesin pemotong karena penambangan

batubara di tempat curam.

3. Apabila tidak memerlukan peledakan atau pemotongan dengan mesin,

karena batubaranya lunak.

4. Apabila atap langsung lapisan batubara bersifat rapuh, sehingga

dikhawatirkan atap akan ambruk kalau digunakan peledakan atau

metode penambangan mesin.

c. Cara penambangan batubara dengan pick

Yang paling penting dalam penambangan batubara dengan pick adalah

pemanfaatan tekanan bumi dan cara memakai pick. Selain kekar batubara

yang telah ada, di dalam lapisan batubara akan terjadi kekar tekanan

akibat tekanan atap dan lantai yang menyertai penambangan batubara.

Semakin banyak kekar tekanan yang timbul, berarti pick dapat

mengeluarkan kemampuan maksimum. Oleh karena itu, yang penting

adalah mempercepat pertumbuhan kekar tekanan yang paling sesuai untuk

penambangan dengan pick, dengan mempertimbangkan kedalaman lapisan

batubara, sifat atap dan lantai, metode pengisisan kembali, serta menjaga

kecepatan gerak maju permuka yang sesuai. Sedapat mungkin pick

digunakan menghadap ke bawah. Usahakan terbentuk bongkahan batubara

yang besar, urutan penambangannya (Gambar 5).

GAMBAR 5

URUTAN PEMOTONGAN PADA PENAMBANGAN DENGAN PICK

4. Penambangan batubara steel prop-kappa peledakan

Menggunakan peledakan untuk menambang batubara, berarti

mengundang akibat buruk, sepereti bahaya ledakan gas atau debu batubara,

meningkatkan fine coal dan membuat buruk kondisi atap permuka kerja.

Bersama itu, manajemen bahan peldak juga menjadi penting dari segi

keamana. Sehingga pemilihan metode ini harus dilakukan hati-hati. Apabila

akan memakai metode ini, usahakan menghindari akibat buruk tersebut di

atas. Serta gunakanlah metode ini kalau peralatan dan mesin pemotong yang

lain tidak cocok untuk digunakan. Karena batubaranya kokoh dan keras, atau

terdapat petorified wood.

a. Pemboran lubang ledak

Pemboran lubang ledak pada permuka kerja penambangan batubara,

biasanya dilakukan pasda ketinggian nol koma delapan meter dari lantai,

dengan jarak satu meter, sudut empat puluh lima sampai lima puluh lima

derajat, kedalaman satu koma sampai satu koma delapan meter, dengan

membuat lubang menjadi satu baris (Gambar 6).

GAMBAR 6

PEMBORAN LUBANG SATU BARIS

Detonator yang digunakan adalah milli second delay electric blasting

cap, dan biasanya dinyalakan setiap lima sampai enam buah. Menurut

metode ini, karena peledakan berjalan berurutan, maka oleh peledakan

yang terjadi duluan, selalu tercipta permukaan bebas yang baru bagi

peledakan yang berikutnya. Ditambah lagi, semua peledaka terjadi di

bawah pengaruh tekanan batuan yang berasal dari atap dan lantai,

sehingga menambah efek peledakan.

Apabila batubaranya keras dan sulit terangkat, adakalanya

memperpendek jarak lubang bor, mengatur sudut lubang bor serta panjang

lubang bor, atau melakukan pemboran lubang selang-seling (Gambar 7).

GAMBAR 7

PEMBORAN LUBANG SELANG-SELING

Sebagai mesin bor, lebih efisien memakai auger yang menggunakan

spiral rod daripada rock drill, dan bahan peledak yang digunakan

sebaiknya dibatasi pada jenis peledak aman.

Untuk permuka kerja yang panjang, seandainya penyalaan peledak

dimulai dari bawah angin menuju atas angin, si juru ledak tidak perlu

bolak-balik sepanjang permuka kerja dan tidak terselubung oleh asap

ledakan. Selain itu, dapat mengurangi bahaya debu batubara yang timbul

dari peledakan sebelumnya menyala karena peledakan berikutnya.