Tambang TerbukaSunday, October 23rd 2011. Posted in Geologi Pertambangan by admin

Metode tambang terbuka merupakan kegiatan penambangan yang diterapkan terhadap endapan bahan galian yang terletak di dekat permukaan bumi. Dengan demikian kegiatan penambangan langsung berhubungan dengan udara bebas, akibatnya : (a) Kondisi kerja dan keselamatan kerja lebih baik. (b) Segala macam peralatan dari yang kecil sampai yang besar dapat dipakai, sehingga produksinya bisa besar. (c) Segala jenis bahan peledak dapat dimanfaatkan dan dapat diperoleh nisbah peledakan (blasting ratio) yang tinggi.

Tetapi segi negatifnya adalah : (a) Merusak lingkungan hidup. (b) Susah mencari tempat untuk menimbun material penutup (overburden) yang tidak mengganggu kegiatan penambangan dan memperparah kerusakan lingkungan, karena volume material yang akan ditimbun sangat banyak.

2. TAHAPAN KEGIATAN TAMBANG TERBUKA

Secara garis besar tahapan kegiatan penambangan pada tambang terbuka adalah sebagai berikut : (a) Pembabatan dan pembersihan lahan (land clearing). (b) Pengupasan tanah penutup (stripping). (c) Penambangan atau penggalian bahan galian (mining).

2.1. PEMBABATAN DAN PEMBERSIHAN LAHAN

Yang dimaksud dengan pembabatan adalah pembersihan daerah yang akan ditambang dari semak-semak, pepohonan dan tanah maupun bongkah-bongkah batu yang menghalangi pekerjaan-pekerjaan selanjutnya. Tanah pucuk yang subur (humus) harus ditimbun di tempat tertentu, lalu ditanami rerumputan dan semak-semak agar tidak mudah tererosi, sehingga kelak dapat dipakai untuk reklamasi bekas-bekas tambang.

Pembabatan ini bisa dilakukan dengan : a. Tenaga manusia yang menggunakan alat-alat sederhana seperti kapak, gergaji, arit, cangkul dan lain-lain. b. Menggunakan alat-alat mekanis yaitu buldoser dengan rooter / ripper, rake blade, rantai dan lain-lain.

2.2. PENGUPASAN TANAH PENUTUP

Pengupasan tanah penutup dimaksudkan untuk membuang tanah penutup (overburden) agar endapan bahan galiannya terkupas dan mudah untuk ditambang.

Ada beberapa macam cara pengupasan tanah penutup yang banyak diterapkan, yaitu : (a) Back filling digging method Pada cara ini tanah penutup dibuang ke tempat yang endapan bijih atau batubaranya sudah digali. Peralatan yang banyak digunakan adalah power shovel atau dragline. Bila digunakan hanya satu buah peralatan mekanis, power shovel atau dragline saja, disebutsingle stripping shovel/dragline dan bila menggunakan lebih dari satu buah power shovel/dragline disebut tandem stripping shovel/dragline . Cara back filling digging method cocok untuk tanah penutup yang : Tidak diselingi oleh berlapis-lapis endapan batubara atau endapan bijih (satu lapis).

-

Material atau batuannya lunak. Letaknya mendatar (horizontal).

(b) Benching system Pada pengupasan tanah dengan sistem jenjang (benching system) ini pada waktu mengupas tanah penutup sekaligus sambil membuat jenjang .

Sistem ini cocok untuk : Tanah penutup yang tebal. Bahan galian atau lapisan batubara yang juga tebal.

2.3. PENAMBANGAN ATAU PENGGALIAN BAHAN-BAHAN GALIAN

Adalah kegiatan pengambilan endapan bahan galian termasuk batubara dari dalam kulit bumi dan dibawa ke permukaan bumi untuk dimanfaatkan atau untuk diproses selanjutnya.

3. METODE PENAMBANGAN

3.1. TAMBANG TERBUKA UNTUK ENDAPAN BIJIH DAN MINERAL INDUSTRI

Metode penambangan yang termasuk tambang terbuka ada 4 (empat) macam, yaitu : 3.1.1. Open pit / open cut / open cast / open mine. 3.1.2. Quarry. 3.1.3. Strip mine. 3.1.4. Alluvial mine.

3.1.1. Open Pit / Open Cut / Open Cast / Open Mine

Adalah cara-cara penambangan terbuka yang dilakukan untuk menggali endapan-endapan bijih metal seperti endapan bijih nikel, endapan bijih besi, endapan bijih tembaga, dan sebagainya.

Bentuk tambang berdasarkan letak endpan bijih itu sendiri ada 2 (dua) macam, yaitu :

3.1.1.1. Open pit

Merupakan bentuk penambangan untuk endapan bijih yang terletak pada suatu daerah yang datar atau lembah. Dengan demikian medan kerja digali ke arah bawah sehingga akan membentuk semacam cekungan atau pit (lihat Gambar 4).

3.1.1.2. Open cast / open mine / open cut

Merupakan bentuk penambangan untuk endapan bijiih yang terletak pada lereng bukit. Dengan demikian medan kerja digali dari arah bawah ke atas atau sebaliknya (side hill type). Bentuk tambang dapat pula melingkari bukit atau undakan, hal tersebut tergantung dari letak endapan penambangan yang diinginkan (lihat Gambar 5).

Cara pengangkutan pada open pit / open cut/open cast / open mine tergantung dari kedalaman endapan dan topografinya. Pada dasarnya cara pengangkutannya ada 2 (dua) macam, yaitu : 1) Cara konvensional atau cara langsung, yaitu hasil galian atau peledakan diangkut olehtruck / belt conveyor / mine car / skip dump type rail cars, dan sebagainya, langsung dari

tempat penggalian ke tempat dumping dengan menelusuri tebing-tebing sepanjang bukit (lihat Gambar 6). 2) Cara inkonvensional atau cara tak langsung adalah cara pengangkutan hasil galian / peledakan ke tempat dumping dengan menggunakan cara kombinasi alat-alat angkut. Misalnya dari permuka/medan kerja (front) ke tempat crusher digunakan truk, dan selanjutnya melalui ore pass ke loading point; dari sini diangkut ke ore bin dengan memakai belt conveyor, dan akhirnya diangkut ke luar tambang dengan cage (lihat Gambar 7).

3.1.2. Quarry

Adalah cara-cara penambangan terbuka yang dilakukan untuk menggali endapan-endapan bahan galian industri atau mineral industri, seperti batu marmer, batu granit, batu andesit, batu gamping, dll.

Bentuk tambang berdasarkan letak endapan bahan galian industri itu senderi ada 2 (dua) macam, yaitu :

3.1.2.1. Side hill type

Merupakan bentuk penambangan untuk batuan atau bahan galian indutri yang terletak dilereng-lereng bukit. Medan kerja dibuat mengikuti arah lereng-lereng bukit itu dengan 2 (dua) kemungkinan, yaitu : (a) Bila seluruh lereng bukit itu akan digali dari atas ke bawah, maka medan kerja dapat dibuat melingkar bukit dengan jalan masuk (access road) berbentuk spiral .

(b) Jika hanya sebagian lereng bukit saja yang akan di tambang atau bentuk bukit itu memanjang, maka medan kerja dibuat memanjang pula dengan jalan masuk dari salah satu sisisnya atau dari depan yang disebut straight ramp .

Keuntungan side hill type ini ialah : (a) Dapat diusahakan adanya cara penirisan alamiah dengan membuat medan kerja sedikit miring ke arah luar dan di tepi jalan masuk dibuatkan saluran air. (b) Alat-angkut bermuatan bergerak ke arah bawah yang berarti mendapat bantuan gaya gravitasi. Dengan demikian waktu pengangkutannya (cycle time) menjadi lebih singkat.

Kerugiannya adalah : (a) Meterial penutup harus dikupas dan dibuang sekaligus sebelum penambangan dilakukan, berarti diperlukan modal yang besar untuk mengongkosi pengupasan material penutup. (b) Karena jalan masuknya miring, kalau pengemudi-pengemudi alat-alat angkut kurang hati-hati karena ingin dapat premi produksi, maka hal ini akan dapat menyebabkan kecelakaan, terutama pada jalan masuk yang berbentuk spiral.

3.1.2.2. Pit type / subsurface type

Merupakan bentuk penambangan untuk batuan atau bahan galian industri yang terletak pada suatu daerah yang mendatar. Dengan demikian medan kerja harus digali ke arah bawah sehingga akan membentuk kerja atau cekungan (pit). Bentuk medan kerja atau cekungan tersebut ada 2 (dua) kemungkinan, yaitu : (a) Kalau bentuk endapan kurang lebih bulat atau lonjong (oval), maka medan kerja dan jalan masuk dibuat berbentuk spiral . (b) Bila bentuk endapan kurang lebih empat persegi panjang atau bujur sangkar, maka medan kerjapun di buat seperti bentuk-bentuk tersebut di atas dengan jalan masuk dari sisi yang disebut straight ramp atau berbentuk switch back.

Bentuk-bentuk kuari (quarry) yang diuraikan diatas adalah bentuk-bentuk dasar dari kuari yang tentu saja masih banyak lagi variasi-variasinya yang pada umumnya diusahakan agar

menyesuaikan bentuk-bentuk dasar tersebut dengan keadaan dan bentuk endapan serta topografi daerahnya.

3.1.3. Strip Mine

Adalah cara-cara penambangan terbuka yang dialakukan untuk endapan-endapan yang letaknya mendatar atau sedikit miring. Yang harus diperhitungkan dalam penambangan cara ini adalah nisbah penguapan (stripping ratio) dari endapan yang akan ditambang, yaitu perbandingan banyaknya volume tanah penutup (m3 atau BCM) yang harus dikupas untuk mendapatkan 1 ton endapan. Cara ini sering diterapkan pada penambangan batubara, atau endapan garam-garam.

3.1.4. Alluvial Mine

Adalah tambang terbuka yang diterapkan untuk menambang endapan-endapan alluvial, misalnya tambang bijih timah, pasir besi, emas dll.

Berdasarkan cara penggaliannya, maka alluvial mine dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) macam, yaitu : Tambang semprot (hydraulicking). Penambangan dengan kapal keruk (dredging). Manual mining method.

3.1.4.1. Tambang semprot

Pada tambang semprot penggalian endapan alluvial dilakukan dengan menggunakan semprotan air yang bertekanan tinggi yang berasal dari penyemprotan yang disebut monitor atau water jet atau giant.

Tekanan aliran air yang dihasilkan oleh monitor dapat diatur sesuai dengan keadaan material yang akan digali atau disemprot yang biasanya bisa mencapai tekanan sampai 10 atm.

Untuk memperbesar produksi biasanya : (a) Digunakan lebih dari satu monitor, baik bekerja sendiri-sendiri atau bersama di satu permuka kerja; (b) Monitor dibantu dengan alat mekanis seperti back hoe atau buldoser (lihat Gambar 13). Untuk mengangkut material hasil galian atau semprotan ke instalasi pengolahan digunakan air yang digerakkan dengan pompa. Jadi jika digunakan cara penambangan tambang semprot harus tersedia cukup air, baik untuk sperasi penambangan maupun untuk proses pengolahannya (konsentrasi).

3.1.4.2. Penambangan dengan kapal keruk (MGM)

Penambangan dengan kapal keruk (MGM = Mesin Gali Mangkok) ini digunakan bila endapan yang akan digali terletak di bawah permukaan air, misalnya di lepas pantai, sungai danau atau dia suatu lembah dimana tersedia banyak air.

Berdasarkan macam alat-galinya, maka kapal keruk yang digunakan untuk penambangan dapat dibedakan menjadi 3 (tiga), yaitu : (a) Multi bucket dredge (lihat Gambar 13), yaitu kapal keruk yang alat-galinya berupa rangkaian mangkok (bucket). (b) Cutter suction dredge, yaitu kapal keruk dengan alat-gali berupa pisau pemotong yang menyerupai bentuk mahkota. (c) Bucket wheel dredge, yaitu kapal keruk yang dilengkapi dengan timba yang berputar (bucket wheel) sebagai alat-gali.

Sistem penggalian dengan kapal keruk dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) macam, yaitu : (a) Sistem tangga (benches), yaitu cara pengerukan dengan membuat atau membentuk tangga atau jenjang (benches). (b) Sistem tekan, yaitu cara pengerukan dengan menekan tangga (ladder) sampai pada kedalaman yang dikehendaki, kemudian maju secara bertahap tanpa membentuk tangga. (c) Sistem kombinasi, yaitu merupakan gabungan dari cara atau sistem tangga dengan sistem tekan. Biasanya sistem tangga dipakai untuk menggalikan tanah penutup, sedangkan sistem tekan untuk menggali endapan bijihnya (kaksa).

3.1.4.3. Manual mining method

Manual method atau penambangan secara sederhana adalah penambangan yang menggunakan tanaga manusia atau hampir tidak menggunakan tenaga masin atau alat mekanis.

Cara ini biasanya dilakukan oleh rakyat setempat atau kontraktor kecil untuk menambang endapan yang : Ukuran atau jumlah cadangannya tidak besar. Letaknya tersebar dan terpencil. Tetapi endapannya cukup kaya.

Alat-alat konsetrasi yang biasanya digunakan pada manual method ialah : Pan / batea / dulang Rocker (craddle) Sluice box

3.2. TAMBANG TERBUKA UNTUK BATUBARA

Beberapa sistem tambang terbuka untuk penambangan batubara adalah : 3.2.1. Strip mining 3.2.2. Contour mining 3.2.3. Area mining 3.2.4. Auger mining 3.2.5. Box cut mining

3.2.1. Strip Mining

Strip mining pada umumnya digunakan untuk endapan batubara yang memiliki kemiringan endapan (dip) kecil atau landai dimana sistem penambangan yang lain sulit untuk diterapkan karena keterbatasan jangkuan alat-alat (lihat Gambar 15). Selain itu endapan batubaranya harus tebal, terutama bila lapisan tanah penutupnya juga tebal. hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan perbandingan yang masih ekonomis anatara jumlah tanah penututp yang harus dikupas dengan jumlah batubara yang dapat digali (economic stripping ratio).

3.2.2. Contour Mining

Kegiatan penambangan diawali dengan pengupasan tanah penutup di daerah singkapan (outcrap) di sepanjang lereng mengikuti garis kontur, kemudian diikuti dengan penggalian endapan batubaranya. Penggalian kemudian dilanjutkan ke arah tebingsampai mancapai batas penggalian yang masih ekonomis, mengingat tebalnya tanah penutup yang harus dikupas untuk mendapatkan batubaranya. Karena keterbatasannya daerah yang biasanya digali, maka daerah menjadi sempit tetapi panjang sehingga memerlukan alat-alat yang mudah berpindah-pindah. Umur tambang bisanya pendek.

Kerugian sistem ini ialah : (a) Keterbatasannya jumlah cadangan yang ekonomis untuk ditambang karena tebalnya tanah penutup yang harus dikupas. (b) Tempat kerjanya sempit. (c) Tebing (highwall) yang terbentuk bisa terlalu tinggi sehingga menyebabkan kemantapan lerengnya rendah. (d) Juga mudah terjadi kelongsoran pada timbunan tanah buangan (timbunan tanah penutup). 3.2.3. Area Mining

Sistem ini pada umumnya diterapkan untuk endapan batubara yang letaknya kurang lebih horizontal (mendatar) serta daerahnya juga merupakan dataran.

Kegiatan penambangan dimulai dengan pengupasan tanah penutup dengan cara membuat paritan besar yang biasanya disebut box cut dan tanah penutupnya dibuang ke daerah yang tidak di tambang. Setelah endapan batubara dari galian pertama diambil, kemudian disusul dengan pengupasan berikutnya yang sejajar dengan pengupasan pertama dan tanah penutupnya ditimbun atau dibuang ke tempat bekas penambangan atau penggalian yang pertama (back filling digging method). Demikianlah selanjutnya penggalian demi penggalian dilanjutkan sampai penggalian yang terakhir. Penggalian yang terakhir akan meninggalkan lubang memanjang yang di satu sisi lainnya oleh tanah penutup yang tidak digali. Seirama dengan kemajuan penambangan, secara bertahap timbunan tanah penutup juga diratakan. 3.2.4. Auger Mining

Untuk menambang endapan batubara yang tipis dan tersingkap di lereng bukit dapat dipakai auger head miner (lihat Gambar 19) yang memiliki auger berdiameter 28-36 inchi (71-91cm). Kemudian alat ini diperbaiki menjadi twin auger (lihat Gambar 20) yang berdiameter 20-28 inchi (50-71 cm) dengan kedalaman penggalian efektif 5 ft (1,5 m).

Pada saat penambangan alat ini ditempatkan dibagian pinggir lombong (stope). Augeryang satu diletakkan di dasar lombong, sedang auger yang kedua dinaikkan sehingga alat tersebut digerakkan kesamping ke arah pinggir lombong diseberangnya dengan ditarik kabel yang diikatkan pada 2 buah jangkar penopang di kiri-kanan alat (lihat Gambar 21). Gerakan kesamping itu dilakukan berulang-ulang sambil diikuti dengan gerakan maju. Batubara yang tergali diterima oleh chain conveyor pengumpul untuk diangkat ke luar lombong. 3.2.5. Box Cut Mining

Sebenarnya yang dimaksud dengan box cut adalah suatu lubang galian awal pada daerah yang efektif datar yang tak memiliki daerah pembuangan tanah penutup, sehingga tanah penutup terpaksa dibuang kesamping lubang galian awal (lihat Gambar 22). Kemudian lubang galian awal ini dikembangkan menjadi kawasan penambangan yang lebih baik dengan berbagai cara. Pengembangan box cut itu adalah yang disebut advance benching system (lihat Gambar 23). Bila tanah penutupnya lunak, maka dapat dipakai dragline atauback hoe sebagai alat-gali sehingga box cut-nya dapat diperluas menjadi medan kerja (front) yang memanjang. Batubara yang telah terkupas kemudian ditambang dengan peralatan khusus, misalnya dengan pemboran dan peledakan atau penggarukan (ripping), kemudian dimuatkan ke alat-angkut untuk dibawa keluar tambang