METODE TAMBANG BAWAH TANAH

A. Pengertian Tambang Bawah Tanah

Secara umum pengertian tambang bawah tanah adalah suatu sistim penambangan

mineral atau batubara dimana seluruh aktivitas penambangan tidak berhubungan

langsung dengan udara terbuka

B. Tahap Utama Dalam Metode Tambang Bawah Tanah

Ada dua tahap utama dalam metode tambang bawah tanah: development

(pengembangan) dan production (produksi). Pada tahap development, semua yang digali

adalah batuan tak berharga. Tahap development termasuk pembuatan jalan masuk dan

penggalian fasilitas-fasilitas bawah tanah lain.

Sedang tahap production adalah pekerjaan menggali sumber bijih itu sendiri. Tempat

bijih digali disebut stope (lombong). Disini uang mulai bisa dihasilkan.

1

Dengan semua pekerjaan yang dilakukan di bawah tanah dengan panjang terowongan yang

mencapai ribuan meter, maka diperlukan usaha khusus untuk mengalirkan udara ke semua

sudut terowongan. Pekerjaan ini menjadi tugas tim ventilasi tambang.

Selain mensuplai jumlah oksigen yang cukup, ventilasi juga mesti memastikan agar

semua udara kotor hasil pembuangan alat-alat diesel dan gas beracun yang ditimbulkan oleh

peledakan bisa segera dibuang keluar. Untuk memaksa agar udara mengalir ke terowongan,

digunakanlah fan (kipas) raksasa dengan berbagai ukuran dan teknik pemasangan.

Untuk menjaga kestabilan terowongan diperlukan pula penyangga-penyangga

terowongan. Berbagai metode penyanggaan (ground support) telah dikembangkan.

Penyanggaan yang optimal akan mendukung kelangsungan kinerja dan juga keselamatan

semua pekerja.

C. Syarat-Syarat Penerapan Tambang Bawah Tanah

Prinsip pokok eksploitasi tambang bawah tanah adalah memilih metode penambangan

yang paling cocok dengan keunikan karakter (sifat alamiah, geologi, lingkungan, dll) endapan

mineral dan batuan yang akan ditambang, dengan memperhatikan batasan tentang keamanan,

teknologi dan ekonomi. Batasan keekonomian berarti bahwa dengan biaya produksi yang

rendah tetapi diperoleh keuntungan pengembalian yang maksimum (return the maximum

profit ataupun rate of return ROR) serta lingkungan.

Untuk menentukan tambang bawah tanah harus memperhatikan:

1. Karakteristik penyebaran deposit atau geometri deposit (massive, vein, disseminated,

tabular, platy, sill, dll)

2. Karakteristik geologi dan hidrologi (patahan, sesar, air tanah, permeabilitas)

3. Karakteristik geoteknik (kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi, Rock Mass

Rating, Q-System, dll)

4. Faktor-faktor teknologi (hadirnya teknologi baru, penguasaan teknologi, Sumber

Daya Manusia, dll)

5. Faktor lingkungan (limbah pencucian, tailing, amblesan, sedimentasi, dll).

2

D. Ruang Lingkup Tambang Bawah Tanah

Jenis-jenis pekerjaan pada tambang bawah anah antara lain:

1. Penyiapan sarana dan prasarana di permukaan

2. Penyiapan sarana dan pekerjaan bawah tanah, meliputi

a. pembuatan jalan masuk utama (main acces pada primary development)

b. pembuatan lubang-lubang sekunder dan tersier (secondary development dan

tertiary development)

3. Kegiatan eksploitasi: breaking (loosening) dengan pemboran dan peledakan,

pemuatan(loading), pengangkutan (hauling, tranporting)

4. Penanganan dan operasi pendukung: penyanggaan, penerangan, ventilasi, penirisan,

keselamatan kerja, dll).

E. Keunggulan Dan Kelemahan Tambang Bawah Tanah Secara Umum

Keunggulan tambang bawah tanah

a. Tidak terpengaruh cuaca karena bekerja dibawah permukaan tanah

b. Kedalaman penggalian hampir tak terbatas karena tidak berkait dengan SR

c. Secara umum beberapa metode tambang bawah tanah lebih ramah lingkungan (misal:

cut and fill, shrinkage stoping, stope and pillar)

d. Dapat menambang deposit dengan model yang tidak beraturan

e. Bekas penggalian dapat ditimbun dengan tailing dan waste.

Kelemahan tambang bawah tanah

a. Perlu penerangan

b. Semakin dalam penggalian maka resiko ambrukan semakin besar

c. Produksi relatif lebih kecil dibandingkan tambang terbuka

d. Problem ventilasi, bahan peledak harus yang permissible explossive, debu, gas-gas

beracun.

e. Masalah safety dan kecelakaan kerja menjadi kendala

f. Mining recovery umumnya lebih kecil

g. Losses dan dilusi umumnya lebih susah dikontrol

3

F. Jalan Masuk Tambang Bawah Tanah

Tambang bawah tanah mengacu pada metode pengambilan bahan mineral yang

dilakukan dengan membuat terowongan menuju lokasi mineral tersebut.

Berbagai macam logam bisa diambil melalui metode ini seperti emas, tembaga, seng,

nikel, dan timbal.

Karena letak cadangan yang umumnya berada jauh dibawah tanah, jalan masuk perlu

dibuat untuk mencapai lokasi cadangan. Jalan masuk dapat dibedakan menjadi beberapa:

Ramp, jalan masuk ini berbentuk spiral atau melingkar mulai dari permukaan tanah

menuju kedalaman yang dimaksud. Ramp biasanya digunakan untuk jalan kendaraan

atau alat-alat berat menuju dan dari bawah tanah.

Shaft, yang berupa lubang tegak (vertikal) yang digali dari permukaan menuju

cadangan mineral. Shaft ini kemudian dipasangi semacam lift yang dapat difungsikan

mengangkut orang, alat, atau bijih.

Adit, yaitu terowongan mendatar (horisontal) yang umumnya dibuat disisi bukit atau

pegunungan menuju ke lokasi bijih.

G. Pembagian Metode Tambang Bawah Tanah

Metode tambang bawah tanah terbagi mejadi:

Open Stope Methodes

Supported Stope Methodes

Caving Methodes

Coal Mining Methodes

Berdasarkan pembagian metode penambangan di atas, dapat kita ketahui bahwa

penambangan metode penambangan batubara dipisahkan dari metode-metode yang lain. Hal

ini dikarenakan :

Batubara berupa lapisan sedimen.

Penyusunnya berupa Karbon, dan banyak mengandung Methane (gas beracun).

Selanjutnya, metode tambang bawah tanah tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Open Stope Methodes

4

Open Stope Methodes adalah sistem tambang bawah tanah dengan ciri-ciri :

Sedikit memakai penyangga, atau hampir tidak tidak ada.

Umumnya merupakan cara penambangan sederhana, atau tradisional.

Bisa menggunakan buruh-buruh yang tidak terlatih.

Cocok untuk endapan bijih dengan ciri-ciri:

Endapan bijih dan batuan induk relatif keras, sehingga tidak mudah runtuh.

Endapan bijih memiliki kemiringan lapisan (dip) lebih dari 70o.

Ukuran bijih tidak terlalu besar.

Tebal endapan bijih kurang dari 5 m.

Antara batuan induk dan bijih mudah dibedakan atau terlihat jelas.

Sedangkan metode Open Stope Methode sendiri dibedakan menjadi:

Gophering Coyoting

Glory Hole Methode

Shrinkage Stoping

Sublevel Stoping

Berdasarkan pembagian di atas, dapat dijelaskan sebagai berikut:

a. Gophering Coyoting

Metode Gophering Coyoting mempunyai ciri-ciri:

Arah penambangan hanya mengikuti arah endapan bijih.

Cara pengerjaannya tidak sistematis.

Alat dan cara penambangnya sangat sederhana.

Tanpa perencanaan rinci, karena dalam penambangnya hanya mengikuti arah

endapan.

b. Glory Hole Methode

5

Metode Glory Hole Methode merupakan sistem penambangan dengan cara bebas

membuat lubang bukaan, dikarenakan baik batuan induk maupun endapan bijih relatif

kuat. mempunyai ciri-ciri:

Metode ini cocok untuk endapan yang sempit atau relatif sedikit.

Lebar endapan antara 1 – 5 m, tetapi dengan arah memanjang ke bawah

berbentuk bulat atau elips.

Endapan bijih dan batuan induk kuat.

c. Shrinkage Stoping

Metode Shrinkage Stoping mempunyai syarat atau ciri-ciri:

Cocok untuk batuan kuat.

Endapan mempunyai kemiringan lebih dari 70o.

Tebal endapan tidak lebih dari 3 m.

Endapan bijih memiliki nilai yang tinggi baik kadar maupun harganya.

Endapan bijih harus homogen atau uniform.

Penambangan tidak selektif.

6

Bukan merupakan endapan Sulfida (Fe), karena endapan Sulfida harus dengan

metode selektif mining, hal ini guna menghindari pengaruhnya pada asam

tambang.

d. Sublevel Stoping

Sublevel Stoping adalah penambangan bawah tanah dengan cara membuat level-

level, kemudian dibagi menjadi sublevel-sublevel. Sedangkan syarat-syaratnya

sebagai berikut:

Ketebalan cebakan antara 1 – 20 m.

Kemiringan lereng sebaiknya lebih dari 30o.

Baik endapan bijih dan batuan induk harus kuat dan keras.

Batas endapan bijih dan batuan induk harus kuat dan tidak ada retak-retak ketika

dilakukan penambangan. Hal ini diperlukan agar tidak terjadi dilusi atau

pencampuran dua material. Dalam hal ini pencampuran endapan bijih dengan

batuan induk.

Penyebaran kadar bijih sebaiknya homogen.

2. Supported Stope Methode

Supported Stope Methode adalah metode penambangan bawah tanah yang

menggunakan penyangga dalam proses penambangannya. Secara umum ciri-ciri

Supported Stope Methode antara lain:

Cocok untuk endapan bijih serta batuan induk yang lunak.

Cara penambangannya secara sistematis.

Supported Stope Methode dibedakan menjadi:

a. Shrink and Fill Stoping

7

Merupakan metode penambangan dengan cara membuat level-level, dimana

level-level tersebut merupakan endapan bijih yang ditambang. Di dalam level-level

tersebut dibuat Stope-stope atau ruangan-ruangan. Setelah selesai menambang dalam

satu level, maka level tersebut diisi kembali dengan material lalu dilanjutkan dengan

membuat level baru. Arah tambang pada metode ini relatif horizontal.

b. Cut and Fill Stoping

Merupakan metode penambangan dengan cara memotong batuan untuk

membuat stope dalam level. Setelah selesai menambang dalam satu stope, maka stope

tersebut diisi kembali tanpa menunggu selesai dalam satu level. Ini yang

membedakan dengan Shrink and Fill Stoping. Syarat Cut and Fill Stoping antara lain:

Endapan bijih tebalnya antara 1 – 6 m.

Arah endapan relatif mendatar tapi cukup tebal.

Sebaiknya untuk endapan vein, kemiringannya harus lebih dari 45o. Dan untuk

endapan yang bukan vein kurang dari 45o

8

Endapan bijih keras, tapi batuan induknya lunak.

Endapan bijih bernilai tinggi baik kadar maupun harganya.

c. Square Set Stoping

Pada dasarnya, sistem penambangan ini dengan cara membuat penyangga yang

lebih sistematis, dimana penyangganya berbentuk ruang (tiga dimensi). Baik berupa

kubus ataupun balok. Penyangganya sendiri dapat berupa kayu maupun besi.

Ciri-ciri Square Set Stoping antara lain:

Ongkos penyangganya sangat mahal.

Kemiringan endapan lebih dari 45o

Ketebalan bijih minimal 3,5 m.

Baik endapan bijih maupun batuan induk mudah runtuh.

Endapan tidak perlu memiliki batasan yang jelas antara endapan bijih dan batuan

induknya.

d. Stull Stoping

9

Sistem penambangan ini merupakan sistem penambangan yang memasang

penyangga dari footwall ke hanging wall. Stull sendiri berarti kayu, sehingga pada

sistem penambangan ini penyangganya menggunakan kayu.

Ciri-ciri sistem penambangan ini antara lain:

Bijih cukup kuat, sehingga tidak perlu langsung disangga, tapi batuan induk

mudah pecah menjadi bongkahan-bongkahan.

Kemiringan endapan bijih tidak terlalu berpengaruh.

Ketebalan endapan bijih antara 1 – 5 m.

Bijih harus bernilai tinggi.

Recovery harus tinggi dan looses factor harus rendah, mengingat biaya yang

dibutuhkan untuk penyangga sangat mahal.

3. Caving method

Caving method disebut juga metode ambrukan, yang dibagi menjadi 2 :

a. Top slicing

Top Slicing adalah suatu penambangan untuk endapan-endapan bijih dan

lapisan penutup (overburden) yang lemah atau mudah runtuh.

Penambangan dilakukan selapis demi selapis dari atas ke bawah pada lombong

yang disanggah. Kalau lombong sudah selesai digali, maka penyanggah diatasnya

dibiarkan runtuh sedikit demi sedikit atau secara bertahap. Metode ini akan

memungkinkan perolehan tambang yang tinggi walaupun sering terjadi “dillution”

Upaya untuk meningkatkan efisiensi sistem penambangan ini adalah :

10

Untuk memperbesar produksi, daerah penggalian diperbesar di beberapa

permukaan kerja (front).

Mengurangi jumlah “raise” berarti jarak antara raise dapat diperbesar.

Mengurangi pekerjaan, persiapan harus diimbangi dengan pengangkutan

yang lebih efisien

Untuk menghindari bahaya dan mengurangi keselamatan kerja, proses

ambrukan sebaiknya dibuat secara pelan-pelan agar tidak runtuh dalam skala besar.

Keuntungan Top Slicing :

Jika batuan samping tidak terlalu lemah, maka pengotoran jarang terjadi.

Dapat mengadakan pengambilan conto batuan (sampling) didalam

lombong secara teratur untuk mengetahui batas endapan yang pasti.

Dapat menghasilkan produksi yang besar.

Jika endapan bijih teratur dan jelas batas-batasnya, maka perolehan

tambangnya sangat tinggi (90-95).

Kerugian Top Slicing :

Pada saat hujan, air masuk melalui retakan-retakan.

Dapat menyebabkan amblesan yang merusak topografi dan tata lingkungan

Ventilasi lombong menjadi sukar, sehingga perlu peralatan khusus.

Membutuhkan persiapan kerja yang lama dan banyak

Banyak menggunakan penyangga kayu sehingga dapat menyebabkan

kebakaran dan menimbulkan gas-gas beracun dari proses pembusukan kayu

penyangga.

b. Sub Level Caving

Sub Level Caving merupakan suatu cara penambangan yang mirip top slicing

tetapi penambangan dari sub level, artinya penambangan dari atas ke bawah dan setiap

penambangan pada suatu level dilakukan lateral atau meliputi seluruh ketebalan bijih.

Endapan bijih antara dua sub level ditambang dengan cara diruntuhkan atau

diambrukkan. Suata tumpukan bekas penyangga (timber mat) akan dibentuk di bagian

atas dari ambrukan, sehingga akan memisahkan endapan bijih yang pecah dari lapisan

penutup di atasnya.

11

Metode ini cocok untuk endapan-endapan bijih yang memiliki sifat sebagai

berikut :

Bentuk endapan tidak homogen.

Kekuatan batuan samping lemah dan dapat pecah menjadi bongkahan-

bongkahan dan akan menjadi penyangga batuan terhadap timber

dibawahnya.

Kekuatan bijih lemah tetapi batuan dapat bertahan untuk tidak runtuh

selama beberapa waktu bengan penyanggahan biasa walaupun tetap akan

runtuh bila penyanggahan ini diambil.

Sub Level Caving merupakan salah satu metode penambangan untuk tambang

bawah tanah yang berproduksi besar, tetapi cukup berbahaya. Umumnya kecelakaan

yang terjadi adalah tertimpa penyangga.

Keuntungan Sub Level Caving :

Cara penambangannya agak murah

Tidak ada pillar yang ditinggalkan

Kemungkinan terjadinya kebakaran kecil, karena penggunaan penyangga

kayu sedikit, kecuali pada endapan-endapan sulfida.

Ventilasi agak lebih baik dibandingkan dengan top slicing.

Bias mengadakan pencampuran dengan memilih penambangan dari

berbagai lombong yang berbeda kadarnya.

Pekerjaan persiapan sebagian besar dilakukan pada badan bijih, sehingga

sekaligus dapat berproduksi.

Kerugian Sub Level Caving :

Sukar untuk mengadakan tambang pilih (selektif mining), karena tak dapat

ditambang bagian demi bagian

Perolehan tambang tidak terlalu tinggi

Dillution sering terjadi sampai 10%. Bila dillution harus rendah maka

mining recoverynya juga menurun.

Merupakan cara penambangan yang kurang luwes karena terlalu banyak

syarat yang harus dipenuhi dan tidak mudah diubah ke metode lain.

H. Penyanggaan Dalam Tambang

12

Penyangga dalam tambang bawah tanah dibedakan menjadi dua, antara lain:

1. Penyangga Alamiah

Penyangga alamiah adalah penyangga yang menggunakan material yang berada atau

dihasilkan dari proses penambangan itu sendiri. Penyangga alamiah dibagi menjadi:

Endapan bijih yang ditinggalkan atau tidak ditambang.

Endapan bijih kadar rendah. Setelah dinilai tidak ekonomis, endapan bijih ini

ditinggalkan sebagai penyangga.

Waste ( batuan samping ), atau mineral lain yang tidak ditambang.

2. Penyangga Buatan (Artificial Support)

Artificial support adalah penyangga buatan yang dimasukan ke dalam tamang bawah

tanah, agar tidak runtuh. Bahan penyangga buatan ini disebut juga Material Filling, dapat

berupa tailing, pasir, tanah, semen, baja, kayu, maupun baut batuan.

Cara pemasangan penyangga dibedakan menjadi:

Raise set merupakan cara pemasangan penyangga dari bawah ke atas.

Lead set merupakan cara pemasangan penyangga maju, searah dengan penambangan

endapan bijih.

Corner set merupakan cara pemasangna penyangga ke arah samping atau juga

menyudut.

I. Istilah-istilah dalam penambangan bawah tanah

Vein atau urat batuan adalah intrusi batuan lain ke dalam batuan induk. Intusi terjadi

melalui rekahan-rekahan batuan induk, dan lebih keras daripada batuan induk.

Endapan bijih dalam sebuah cebakan relatif berbeda kadarnya pada masing-masing

bagiannya.

Drift adalah lubang bukaan yang menghubungkan antar level secara vertical.

Dillution adalah batuan yang tidak bisa tidak-ikut tertambang bersama bijih dan

mengurangi kadar bijih.

Raise adalah lubang bukaan horizontal yang berfungsi sebagai jalan keluar-masuk

pekerja dan juga mengeluarkan endapan bijih.

Level adalah lubang bukaan yang bertingkat-tingkat.

13

Waste adalah sisa-sisa penggalian pada tambang bawah tanah yang tidak bermanfaat

yang diperoleh pada saat underground development (persiapan penambangan bawah

tanah).

Barren rock adalah batuan yang tidak mengandung logam atau bagian dari bijih yang

mempunyai kadar bijih sangat kecil.

Mining recovery adalah perbandingan antara bijih yang dapat ditambang dengan bijih

yang ada didalam perhitungan eksplorasi, yang dinyatakan dalam persen

Losses adalah kehilangan bijih pada penambangan bawah tanah karena keterbatasan

atau kendala inheren pada metode yang diterapkan

Permissible explossive adalah bahan peledak yang menghasilkan gas-gas tidak

beracun, dan dikhususkan pemakaiannya pada tambang bawah tanah.

Smoke adalah gas-gas yang tidak beracun sebagai hasil reaksi kimia bahan peledak

yang meledak, terdiri dari gas-gas H2O, CO2, dan N2 bebas

Fumes adalah gas-gas yang beracun sebagai hasil reaksi kimia bahan peledak yang

meledak, terdiri dari gas-gas CO dan NOX.

J. Prospek Masa Depan Tambang Bawah Tanah

Kecenderungan umum di masa yang akan datang, sistim tambang bawah tanah akan

menjadi pilihan utama eksploitasi mineral dan enerji (Hartman, 1987). Hal ini karena beberapa

hal:

1) Semakin berkurangnya deposit (cebakan) berkadar tinggi pada atau dekat permukaan

untuk ditambang. Dengan kata lain bertambahnya kedalaman deposit akan

menyulitkan bila ditambang dengan sistim tambang terbuka karena setiap tambang

terbuka dibatasi oleh besaran Stripping Ratio.

2) Berkurangnya mobilitas peralatan mekanik pada tambang terbuka apabila

penambangan semakin dalam

3) Pengetatan dan pembatasan mengenai masalah-masalah lingkungan, dimana tambang

terbuka akan memberikan dampak lingkungan yang lebih besar dibandingkan tambang

bawah tanah.

14

4) Pengembangkan teknologi baru dalam peralatan Tambang Bawah Tanah, khususnya

dalam hal teknik penggalian dan peralatan penambangan yang kontinyu, serta sistim

konstruksi penyangga dan perkuatan yang semakin baik.

K. Tambang Bawah Tanah Di Indonesia

1. PT. Freeport Indonesia di Tembagapura, Papua, bijih tembaga dan emas, metode block

caving

2. PT. Tambang Batubara Bukit Asam di Ombilin, Sumatera Barat, metode Longwall

Mining, dan room and pillar (tetapi sekarang sudah ditinggalkan)

3. PT. Aneka Tambang di Gunung Pongkor Bogor, bijih emas epithermal, metode cut and

fill dan shrinkage stoping

4. PT. Aneka Tambang di Cikidang, bijih emas epithermal, metode underhand stull

stoping

5. PT. Kitadin, batubara, metode longwall.

6. Tambang emas rakyat di Tasikmalaya, metode coyoting (lubang tikus)

L. Daftar Beberapa Tambang Terdalam Di Dunia

1. TauTona dan Savuka, tambang emas di Afrika Selatan yang merupakan tambang

terdalam di dunia dengan kedalaman lebih dari 3.700 m.

2. Xstrata Kidd Mine, tambang tembaga dan seng di Canada merupakan tambang

terdalam di Amerika Utara dengan kedalaman 2.682 m.

3. Mount Isa, tambang tembaga, dan seng di Australia dengan kedalaman 1.800m.

Catatan:

Rate of Return (ROR) secara umum diartikan sebagai tingkat pengembalian modal

yang dinyatakan dalam prosen. Investasi dinyatakan menguntungkan apabila mempunyai ROR

diatas tingkat bunga bank saat itu.

Cut-off grade:

1. Kadar rata-rata minimum suatu logam yang terdapat dalam bijih supaya dapat

ditambang secara menguntungkan berdasarkan ekonomi dan teknologi saat itu

maupun lingkungan.

15

2. Kadar minimum suatu logam yang terdapat dalam bijih supaya dapat ditambang

secara menguntungkan berdasarkan ekonomi dan teknologi saat itu maupun

lingkungan.

Stripping Ratio (SR) adalah perbandingan antara volume over burden (tanah penutup)

dalam Bank Cubic Meter (BCM) yang harus digali untuk dapat menambang satu ton bijih.

Pada tambang terbuka, penggalian yang semakin dalam akan menghasilkan nilai SR yang

semakin besar.

Satu round adalah urut-urutan atau siklus eksploitasi tambang bawah tanah yang terdiri

dari kegiatan pemboran dan pengisian bahan peledak, peledakan, smoke clearing, roof

controlling, scalling, supporting, loading, hauling.

Metode room and pillar pada batubara dahulu kala menjadi metode utama, tetapi saat

ini sudah ditinggalkan, karena:

1.    berkembangnya teknologi penyanggaan

2.    nilai batubara yang semakin meningkat

3.    semakin berkurangnya endapan batubara

4.    meningkatnya kebutuhan batubara.

16

DAFTAR PUSTAKA

http://dynosidiq.blogspot.com/p/tambang-bawah-tanah.html

http://infotambang.com/tambang-bawah-tanah-ii-p331-86.htm

http://rizkimartarozi.blogspot.com/2011/03/metode-tambang-bawah-tanah.html

http://waiiand-miner.blogspot.com/2012/06/tambang-bawah-tanah.html

http://www.najibpanjah.com/2011/02/tambang-bawah-tanah-underground-mine.html

17