metode penambangan batubara
DESCRIPTION
sistem penambanganTRANSCRIPT
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
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
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%.
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.
Gambar 6. Conventional Area Mining Methode
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 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.
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
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.
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
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
COAL EXTRACTION ACTIVITY
Downhill – Dozer Wedge
Dragline
Example Dozer Method
Example Dozer Method Cross Section
High wall Mining (Auger Mining)
High Wall Mining Configuration
High Wall Mining EquipmentLAUNCH VEHICLEMountain top RemovalQuarry Mining
Open Pit Mining
