metode ambrukan

7/25/2019 Metode Ambrukan

http://slidepdf.com/reader/full/metode-ambrukan 1/18

TA-2121 SISTEM PENAMBANGAN

METODE AMBRUKAN VIII-1

BAB VIII

METODE AMBRUKAN

(CAVING METHODS)

Metode ini merupakan metode penambangan yang diterapkan dengan kondisi

batuan samping dan/atau endapan-endapan bijih yang didesain untuk

runtuh/ambruk secara terkontrol pada saat penyanggaan tidak dilakukan.

Akibatnya, akan terjadi amblesan dipermukaan tanah (surface subsidence).

Ada 3 (tiga) metode penambangan, yaitu :

1. Top slicing

2. Sub level caving

3. Block caving

4. Longwall

8.1. TOP SLICING

Top slicing adalah suatu metode penambangan yang digunakan untuk

menambang endapan-endapan bijih dan lapisan penutup (overburden) yang

lemah atau mudah runtuh.

Penambangan dilakukan selapis demi selapis dari atas kebawah pada lombong

yang disangga. Apabila lombong sudah selesai digali, maka penyangga

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

akan memungkinkan perolehan tambang yang tinggi, walaupun sering terjadi

dilution.

8.1.1. Syarat Penerapan

Metode penambangan ini cocok untuk endapan bijih yang memiliki karakteristik

seperti berikut :

1. Kekuatan bijih: lemah sehingga akan segera runtuh bila dibuat lubang

galian dibagian bawahnya (undercut).

2. Kekuatan batuan samping: lemah - kuat

3. Bentuk endapan: endapan yang teratur dan jelas batasnya, sehingga tidak





memerlukan selective mining.

4. Kemiringan endapan: > 600 atau boleh mendatar.

5. Ukuran endapan: berukuran besar. Tetapi untuk ukuran yang tipis, yaitu 2-

3 meter dan kemiringan yang besar, harus mempunyai batuan sampingyang kuat agar tidak terjadi pengotoran (dilution).

6. Kadar bijih: cukup tinggi.

7. Kedalaman: dangkal.

8.1.2. Metode penambangan

Penambangan dimulai dari bagian atas urat-bijih setelah dibuat raise dan cross

cut (lihat Gambar 7.1). Dari ujung-ujung cross cut digali drift sampai batas urat-

bijih.

Gambar 8.1. Metode penambangan top slicing.

8.1.3. Pembahasan

Beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk pada penambangan metode top

slicing:

1. Sebaiknya tanah penutupnya cukup tebal, agar tekanan dari atas cukup

besar, sehingga cepat ambruk/runtuh.

2. Endapan bijih harus seragam, agar tidak perlu mengadakan selective

mining.

3. Penyanggaan harus baik walaupun tak perlu memakai kualitas kayu yang

baik. Volume kayu untuk penyangga berkisar antara 5-10% dari volume

endapan bijih yang digali. Penggunaan kayu semakin dalam semakin

berkurang, hal ini dikarenakan adanya mat, yaitu kayu-kayu bekas





penyangga yang bertumpuk.

4. Proses ambrukan sebaiknya dibuat secara perlahan agar tidak runtuh

sekaligus. Hal ini dapat berbahaya atau mengurangi keselamatan kerja.

Beberapa upaya untuk meningkatkan efisiensi sistem penambangan ini adalah:

1. Untuk memperbesar produksi, daerah penggalian diperbesar di beberapa

permuka kerja (front).

2. Mengurangi jumlah raise, berarti jarak antar raise dapat diperbesar.

3. Mengurangi pekerjaan persiapan harus diimbangi dengan pengangkutan

yang lebih effisien.

8.1.4. Segi Positif Top Slicing 1. Bila endapan bijih teratur dan jelas batas-batasnya, maka perolehan

tambangnya sangat tinggi (90-95%).

2. Bila batuan samping tidak terlalu lemah, maka pengotoran jarang terjadi.

3. Termasuk metode penambangan bawah tanah yang dapat berproduksi

besar.

4. Dapat mengadakan pengambilan contoh batuan (sampling) didalam

lombong secara teratur untuk mengetahui batas endapan yang tersissa

secara pasti.

8.1.5. Segi Negatif Top Slicing

1. Banyak menggunakan penyanggaan kayu, sehingga dapat menyebabkan:

Bahaya kebakaran dan penimbunan gas-gas beracun dari proses

pembusukan kayu-kayu penyangga.

Ongkos penambangan menjadi tinggi.

Memakan waktu untuk pemasangannya dan membutuhkan tenaga

pemasang yang terampil.

2. Ventilasi di lombong menjadi sukar, sehingga perlu peralatan khusus.

3. Membutuhkan persiapan kerja yang banyak dan lama.

4. Menyebabkan amblesan yang merusak topografi dan tata lingkungan.

5. Pada waktu hujan, penirisan menjadi sibuk karena air hujan masuk dari

retakan-retakan.





8.2. SUB LEVEL CAVING

Metode ini sering juga disebut juga: sub drift caving, sub level slicing, sub

slicing, slicing and caving atau sub level slicing with ore caving.

Sublevel caving merupakan suatu cara penambangan yang mirip dengan top

slicing tetapi penambangannya dimulai dari sub level, artinya penambangan

dimulai dari atas kebawah dan tiap penambangan pada suatu level dilakukan

secara lateral atau meliputi seluruh ketebalan bijih. Endapan bijih diantara dua

sublevel ditambang dengan cara meruntuhkan atau mengambrukan. Suatu

tumpukan bekas penyangga (timber mat) akan terbentuk di bagian atas dari

ambrukan, sehingga akan memisahkan endapan bijih yang pecah dari lapisan

penutup diatasnya.


Metode ini cocok untuk endapan-endapan bijih yang memiliki karakteristik

seperti berikut :

1. Kekuatan bijih: lemah tetapi batuan tidak mudah runtuh untuk jangka

waktu tertentu dengan penyanggaan biasa, namun endapan ini akan

runtuh bila penyanggaannya ini diambil.

2. Kekuatan batuan samping: lemah dan dapat pecah menjadi bongkah-

bongkah, dan akan menjadi penyangga batuan terhadap timber dibawahnya.

3. Bentuk endapan: agak homogen karena selective mining tidak mungkin

dilakukan.

4. Kemiringan endapan: tidak begitu penting.

5. Ukuran endapan: sebaiknya > 3 meter.

6. Kadar bijih: sedang sampai tinggi.

7. Kedalaman: dangkal sampai moderat.

8.2.2. Metode Penambangan

Pada sub-level caving, 15-20% produksi dilaksanakan pada saat development.

Pada umumnya, development adalah membuat lubang bukaan horisontal

seperti level pengangkutan dan sublevel (drift dan crosscut). Level

pengangkutan biasanya diletakkan diluar grid dari drift atau crosscut.





Pada saat membuat sublevel untuk ekstraksi bijih, crosscut dibuat menembus

endapan hingga mencapai hanging wall atau batas caving. Di akhir crosscut,

dibuat lubang tembak ke atas sampai batas atas caving, lalu dibuat juga ke kiri

dan kanan sehingga berbentuk kipas. Ledakan pertama akan memecahkan slot

dan ledakan berikutnya dalam satu round akan menghasilkan muck.

Selanjutnya, beberapa round akan diledakkan secara simultan sehingga

menginisiasi caving sampai sublevel diatasnya.

Sublevel caving juga bisa menggunakan peralatan mekanis. Pemboran dan

peledakan menjadi aktivitas paling dominan dalam menentukan kesuksesan

operasi penambangan. Penentuan titik bor dilakukan dengan surveying dan

peledakannya dikontrol. Pengangkutan muck dilakukan dengan LHD dan

selajutnya ditumpahkan di orepass sehingga sampai di level pengangkutan(lihat Gambar 8.2 dan 8.3).

Gambar 8.2. Metode sublevel caving (Mining Education Australia, 2007).





Gambar 8.3. Siklus penambangan sublevel caving.

8.2.3. Pembahasan

Metode ini merupakan metode perubahan dari top slicing menjadi block caving,

terutama dilihat dari penyanggaannya. Keterangan tambahan mengenai

metode sublevel caving adalah:

1 Sebaiknya batuan penutup tidak mudah pecah menjadi ukuran-ukuran

kecil karena bisa digunakan sebagai penyangga.

2 Merupakan salah satu tambang bawah tanah yang berproduksi besar

tetapi cukup berbahaya. Umumnya kecelakaan yang terjadi disebabkan

tertimpa oleh penyangganya sendiri.

3 Sulit untuk diubah ke metode penambangan yang lain, kurang luwes.

8.2.4. Segi positif Sublevel Caving

1. Produktivitas atau produksi per man shift besar, lebih besar daripada top

slicing.

2. Metode penambangan ini termasuk metode penambangan yang agak

murah.3. Ventilasi agak lebih baik dibandingkan dengan top slicing, walaupun banyak

udara bersih yang lolos melewati timber mat, pecahan-pecahan bijih dan

batuan penutup.

4. Kemungkinan terjadi kebakaran kecil karena penggunaan penyangga kayu

sedikit, kecuali pada endapan-endapan sulfida.





5. Tidak ada pillar bijih yang ditinggalkan.

6. Bisa mengadakan pencampuran dengan memilih penambangan dari

berbagai lombong yang berbeda-beda kadarnya.

7. Pekerjaan persiapan sebagian besar dilakukan pada badan bijih, sehingga

sekaligus dapat berproduksi.

8. Metode penambangan ini dapat menjadi lebih murah dan aman untuk

penambangan dibatuan yang mudah runtuh karena memanfaatkan

kecenderungan mudah runtuhnya batuan samping. Lubang-lubang

penghubung tidak perlu dipelihara. Demikian juga untuk level yang sudah

selesai ditambang.

8.2.5. Segi Negatif Sublevel Caving 1. Perolehan tambang tidak tinggi yaitu berkisar 70-80%.

2. Sulit untuk mengadakan tambang pilih (selective mining) karena tidak dapat

ditambang bagian demi bagian.

3. Sulit dalam mengawasi runtuhnya batuan. Oleh karena itu, dilution sering

terjadi sampai 10%. Bila dilution harus rendah, maka mining recovery juga

menurun.

4. Metode penambangan ini merupakan metode penambangan yang kurang

luwes karena terlalu banyak syarat yang harus dipenuhi dan tidak mudahdiubah ke metode yang lain.

8.3. BLOCK CAVING

Blok caving merupakan suatu metode penambangan yang dimulai dengan

membuat suatu undercut terhadap suatu blok endapan bijih. Untuk membuat

awal development berjalan lancar, maka tinggi undercut sebaiknya dibuat

antara 2,5-6,0 m. Sebelum undercut diruntuhkan, blok harus disangga dulu

menggunakan beberapa pillar . Jika pillar ini dibuang, maka blok akan runtuh

secara perlahan.

Corongan bijih (ore chute) harus banyak agar pengambilan bijih yang pecah

(broken ore) dapat merata dan batas antara bijih dan lapisan penutup teratur,

sehingga kemungkinan terjadinya pengotoran (dilution) karena bercampurnya

bijih dengan lapisan penutup dapat dibatasi atau dikurangi.





Diatas cadangan bijih yang ditambang jangan ada bangunan penting, karena

penambangan ini akan menimbulkan amblesan.


Metode ini cocok diterapkan terhadap endapan bijih yang memiliki karakteristik

seperti berikut:

1. Kekuatan bijih: lemah, sehingga mudah pecah atau runtuh dan dapat

dipisahkan dari blok disebelahnya.

2. Kekuatan batuan samping: lemah sehingga mudah pecah menjadi

bongkah-bongkah yang lebih besar dari pada bongkah bijih, dimana

tekanannya akan membantu memecah endapan bijih dibawahnya.

3. Bentuk endapan: homogen karena tidak mungkin dilakukan tambang pilih.Sebaiknya antara endapan bijih dan lapisan penutup (capping) terdapat

perbedaan fisik yang mudah dilihat, sehingga pengotoran (dilution) pada

drawpoint dapat dihindari. Endapan bijih sebaiknya tidak mudah bereaksi

dengan udara. Oleh karena itu, metode ini tidak cocok untuk endapan bijih

sulfida.

4. Kemiringan endapan: tidak menjadi persoalan, tetapi jika berbentuk urat

bijih sebaiknya memiliki kemiringan > 650.

5. Ukuran endapan: ketebalan > 3m; tinggi > 35 m.6. Kadar bijih: tidak perlu bernilai tinggi.

7. Kedalaman: moderate.


Pada metode block caving, bijih tiap blok dipindahkan dengan luas dan volume

tertentu selama proses undercutting. Luas dan volume bijih yang dipindahkan

harus cukup besar untuk menginisiasi ambrukan bijih dan massa batuan

diatasnya. Bijih dan massa batuan tersebut di arahkan ambrukannya ke dalam

drawpoint yang sudah disiapkan dibawah blok yang akan diambrukkan. Ketika

bijih tersebut ambruk ke dalam drawpoint, maka bijih dan massa batuan

diatasnya kehilangan penyangga dan akan terus ambruk. Abrukan dihentikan

apabila kandungan bijih yang ambruk sudah tidak ekonomis lagi (tercampur

dengan massa batuan yang ikut ambruk).





Ore chute pada bagian bawah tiap blok dibuat terlebih dahulu untuk kemudian

diledakkan dan menimbulkan efek ambrukan terhadap material diatasnya.

Setelah peledakan terjadi, batuan samping akan pecah membentuk bongkah

dan ukurannya lebih besar daripada bijih yang ikut hancur. Oleh karena itu, bijih

akan mengalir ke drawpoint, sedangkan batuan samping akan tertahan diatas

sebagai penyangga.

Gambar 8.4 menunjukkan skematik metode block caving pada tambang emas

di North Park, Sydney, Australia. Sedangkan Gambar 8.5 menunjukkan

skematik bentuk drawbell pada tambang tersebut.

Gambar 8.4. Skematik metode block caving, tambang emas North Park,

Sydney, Australia.





Gambar 8.5. Skematik bentuk drawbell pada metode block caving.

8.3.3. Pembahasan

Cara ini dapat memberikan produksi yang besar dengan ongkos penambangan

per ton bijih yang murah, walaupun :

1. Ongkos persiapan besar.

2. Perolehan tambangnya rendah, yaitu antara 70 - 80 %.

3. Sering terjadi pengotoran, sehingga menyulitkan dalam pengolahannya.

Pada umumnya cara ini cocok untuk endapan-endapan bijih yang berukuran

besar, dan akan sangat mudah dalam penambangannya jika batas antara

endapan bijih dan lapisan penutupnya teratur, tidak banyak kantung bijih

(pockets), ore shoot, dll.

Kondisi pemasaran tidak boleh tersendat-sendat, karena pengambilan bijihnya

harus tetap (konstan).

8.3.4. Segi Positif Block Caving

1. Dapat berproduksi besar, dan hanya memerlukan sedikit pemboran,

peledakan serta penyanggaan, jadi dapat menekan ongkos

penambangannya.





2. Pekerjaan persiapan penambangan hanya terjadi pada permulaan saja;

setelah ambrukan berjalan, maka pekerjaan persiapan umumnya sudah

berakhir.

3. Produksinya terpusat pada draw point, dan dari draw point terkumpul pada

grizzly level, sehingga produksi mudah dikontrol.

4. Keamanan karyawan lebih terjamin, kecuali yang harus melakukan tugas

perawatan pada draw point.

5. Ventilasi bisa lebih baik, apalagi bila rekahan-rekahan diantara bijih yang

pecah itu tidak tertutup oleh partikel-partikel halus, jadi bisa terjadi ventilasi

alam.

8.3.5. Segi Negatif Block Caving 1. Persiapan penambangan tahap pertama membutuhkan biaya besar dan

waktu yang lama.

2. Perawatan drawpoints dan saluran-saluran yang dilalui bijih (ore passes)

umunya sulit dan mahal.

3. Peroleh tambang rendah (70-80%), dan pengotoran sering terjadi, terutama

menjelang akhir penambangan.

4. Cara ini tidak luwes, dalam arti kata :

a. sukar diubah ke sistem penambangan yang lain.b. produksinya tak dapat dihentikan terlalu lama, karena dapat menyebabkan

macetnya proses penurunan.

5. Ukuran dari broken ore tak dapat dikontrol.

Kalau ketiga metode ambrukan diatas diperbandingkan, maka urutan

peringkatnya akan terlihat seperti pada Tabel 8.1.

Tabel 8.1 Urutan Peringkat Penambangan Metode Ambrukan

Urutan peringkatParameter

1 2 3

Murahnya ongkos penambagan BC SC TS

Clean mining atautotal mining TS SC BC

Besarnya produksi per luas daerah penambangan BC SC TS

Close grading of ore TS SC BC





Urutan peringkatParameter

1 2 3

Pemakaian kayu penyangga BC SC TS

Ventilasi alamiah (natural ventilation) BC SC TS

Keluwesan (flexibility) TS SC BC

Pengaturan ambrukan (control of caving) TS SC BC

Perolehan penambangan TS SC BC

Keterangan :

BC = Block caving TS = Top slicing SC = Sublevel caving

8.4. LONGWALL MINING

Longwall merupakan metode yang digunakan untuk menambang lapisan

batubara/bijih yang relatif datar, tipis, dan horisontal tabular. Metode inimenggunakan shearer untuk mengekstrak batubara/bijih dan

mengumpankannya ke sebuah conveyor system (AFC = Armored Face

Conveyor). Selama penambangannya, shearer akan bergerak maju dan

dilindungi oleh sebuah sistem penyangga yang disebut hydraulic powered

support yang juga bergerak maju dan meninggalkan batuan di atasnya ambruk

dibelakang hydraulic powered support (area ambrukan disebut goaf/gob).

Bentuk layout penambangan dapat dilihat pada Gambar 8.6.

Gambar 8.6. Layout penambangan longwall mining.






Metode ini cocok diterapkan terhadap endapan bijih yang memiliki karakteristik

seperti berikut:

1. Kekuatan batubara: lemah ataupun kuat, namun harus hancur saat

mendapat tekanan atap.

2. kekuatan batuan samping: lemah ke moderat, harus hancur dan ambruk.

3. Bentuk endapan: tabular.

4. Kemiringan endapan: rendah (<120) dan seragam.

5. Ukuran endapan: luas (> 260 ha) dengan ketebalan yang merata.

6. kadar endapan: moderat.

7. Keseragaman endapan: seragam.

8. Kedalaman: moderat (150-900 m) dan bahkan bisa lebih dalam untukbatubara dan nonbatubara (<3,5 km).


Kegiatan penambangan dimulai dengan membangun panel-panel

penambangan yang tegak lurus strike batubara/bijih (lihat Gambar 8.7). Untuk

kegiatan development, biasanya digunakan continuous miner . Di bagian sisi-sisi

panel penambangan, continuous miner akan meninggalkan batubara/bijih

sebagai pilar yang disebut rib. Ketika panel siap untuk ditambang, powered roofsupport dan shearer akan dipasang sepanjang panel tegak lurus strike

batubara/bijih (lihat Gambar 8.8 dan 8.9). Shearer yang akan bergerak

mengekstrak batubara/bijih sepanjang panel (air akan disemprot ke shearer

selama proses ini untuk mengurangi debu dan panas) dan mengalirkan material

yang dipotong ke atas AFC yang akan mengalirkan material tersebut ke main

conveyor di luar panel untuk selanjutnya dibawa keluar tambang. Metode

penambangan dapat berupa retreating atau advancing. Retreating adalah

metode yang digunakan saat menambang mundur dari arah panel yang dibuat.

Advancing adalah metode yang digunakan saat menambang maju searah

pembangunan panel penambangan.





Gambar 8.7. Skematik panel-panel penambangan metode longwall mining.





Gambar 8.8. Hydraulic roof support dan shearer .





Gambar 8.9. Longwall mining pada lapisan batubara tebal (shearer

dikendalikan oleh operator menggunakan remote controll).

8.4.3. Pembahasan

Metode longwall merupakan metode penambangan yang sudah lama

digunakan. Metode ini pertama kali digunakan pada penambangan batubara

bawah tanah di Eropa pada abad ke-17. Di Amerika, metode ini sudah

digunakan sejak ± 46 tahun yang lalu dan sekarang sudah lebih dari 100

longwall mining yang sedang beroperasi di Amerika. Di Indonesia, metode ini

pertama kali digunakan pada penambangan batubara di Tanjung Enim oleh PT.

Tambang Batubara Bukit Asam pada tahun 1993.

Walaupun metode ini mengijinkan terjadinya ambrukan, penurunan permukaan

tanah dan rockburst merupakan dua potensi bahaya yang harus diwaspadai.

Penurunan permukaan tanah tergantung pada kedalaman longwall dan area

ambrukan yang dicakupinya. Meskipun penurunan diijinkan, tetapi penurunan

tersebut dapat dikontrol dengan mengaplikasikan kemajuan penambangan

(advance) yang seragam. Sedangkan rockburst merupakan merupakan

fenomena lepasnya energi regangan tingkat tinggi yang biasanya terjadi pada





kedalaman >750 m. Fenomena rockburst biasanya disertai dengan suara

ledakan tinggi dan dapat menimbulkan bahaya bagi pekerja dan peralatan.

Pada tambang batubara, rockburst dipicu oleh ledakan gas metana. Sedangkan

pada tambang metal, rockburst dipicu oleh runtuhnya/hancurnya batuan brittle

seperti quartzite.

Masalah seringkali muncul saat atap longwall (overburden di atas roof support)

tidak runtuh bertahap walapun diharapkan untuk ambruk seiring dengan

kemajuan penambangan. Atap yang menggantung ini dapat menimbulkan

masalah besar. Apabila ambrukannya tidak diatur secara bertahap dan sesuai

dengan waktu perkiraan akan ambruk, maka ambrukan atap bisa terjadi secara

tiba-tiba dan melibatkan massa batuan yang sangat besar. Bila hal ini terjadi,

maka fenomena windblast akan terjadi, yaitu ambruknya atap penambanganyang melibatkan massa batuan dalam jumlah besar dan memunculkan suara

ledakan tinggi di udara (di dalam zona operasi) yang disertai oleh lepasnya

udara bertekanan tinggi keseluruh panel-panel penambangan. Fenomena ini

tentu saja bisa menimbulkan bahaya bagi pekerja dan peralatan. Untuk

mengatasi hal ini, ambrukan yang terkontrol (Gambar 8.10) dan dimensi panel-

panel penambangan yang sesuai merupakan salah satu cara untuk

menghindari windblast.

8.4.4. Segi Positif Longwall Mining

1. Produktivitas tinggi, ± 107 tons/man-shift.

2. Biaya penambangan rendah.

3. Laju produksi tinggi.

4. Produksi yang berkelanjutan dan terus-menerus.

5. Membutuhkan pekerja yang sedikit.

6. Perolehan tambang tinggi (70-90%) dan dilusi rendah (10-20%). Secara

teori, apabila entry chain pillars ikut ditambang, maka perolehan tambang

bisa mencapai 100%.

7. Kegiatan operasi terpusat dan dapat dilakukan pada lapisan dengan

kedalaman yang sangat ekstrim dan kondisi atap yang buruk/lemah.

8. Tingkat keselamatan pekerja dan alat cukup tinggi karena pekerja dilindungi

oleh roof support yang ikut bergerak seiring dengan kemajuan shearer .




METODE AMBRUKAN VIII 18

Gambar 8.10. Ambrukan yang terkontrol pada longwall mining.

8.4.5. Segi Negatif Longwall Mining

1. Ambrukan dan penurunan permukaan tanah yang terjadi dapat mencakup

area yang luas.

2. Metode ini tidak fleksibel.

3. Laju penambangan harus seragam untuk menghindari masalah roof support

dan penurunan.

4. Membutuhkan modal awal yang tinggi (US$ 59.000-US$ 80.000/m) per

meter muka kerja.

5. Tingginya biaya pemindahan peralatan apabila salah satu panel sudahditambang dan akan berpindah menambang ke panel selanjutnya.

6. Kondisi yang panas di daerah gob akan menimbulkan masalah temperatur-

kelembaban.

7. Berpotensi terjadinya windblast dan rockburst.

metode ambrukan

Documents