Makalah Pembukaan Tambang Bawah Metode Shrinkage Stoping

 

MAKALAH

PEMBUKAAN TAMBANG BAWAH TANAH

“METODE SHRINKAGE STOPING”

 

 

Disusun Oleh :

PATRICK PONTORORING

11 311 077

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI DAN KEBUMIAN

UNIVERSITAS SAINS DAN TEKNOLOGI JAYAPURA

PAPUA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.       Latar Belakang.

Pertambangan adalah Ilmu yang mempelajari tentang pekerjaan pembongkaran, pemuatan, dan pengangkutan pada mineral – mineral dan batuan yang memiliki nilai ekonomis.

Penambangan adalah suatu kegiatan pengambilan endapan bahan galian (mineral berharga) pada saat itu dari dalam kulit bumi baik penggalian yang dilakukan dipermukaan maupun dibawah permukaan bumi, sedangkan tambang merupakan tempat menggali (mengambil) hasil dari dalam kulit bumi berupa bahan galian (mineral berharga).

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 faktor keamanan dan keselamatan kerja yang baik serta meminimalisasi dampak lingkungan yang dapat ditimbulkannya.

Secara garis besar sistem penambangan terbagi atas 3, yaitu :

·      Tambang Terbuka (Surface Mine)

·      Tambang Bawah Tanah (Underground Mine)

·      Tambang Bawah Air (Underwater Mine)

Biasanya cebakan bagian dekat permukaan yang secara ekonomis ditambang secara tambang terbuka, sedangkan bagian yang lebih dalam akan ditambang secara tambang dalam. Klasifikasi sistem tambang bawah tanah yang dikenal saat ini sangat banyak, walaupun demikian pada dasarnya sistem tambang bawah tanah dapat dikelompokan menjadi tiga bagian, yaitu :

1.        Stope dengan penyanggaan alamiah

·       Open stope dengan underhand stoping.

·       Open stope dengan overhand stoping.

·       Open stope dengan breast stoping (room and pillar).

2.        Stope dengan penyanggaan buatan

·       Cut and fill stoping.

·       Shrinkage stoping.

·       Square-set stoping.

·       Stull stoping.

·       Longwall mining.

·       Undercut and fill.

·       Top slicing.

3.      Metode caving

·       Sublevel caving.

·       Block caving.

1.2.       Maksud dan Tujuan.

Adapun maksud dan tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.        Mahasiswa dapat memahami sistim penambangan bawah tanah.

2.        Mahasiswa dapat mengetahui apa itu metode Shrinkage Stoping.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.       Penjelasan Umum.

Tambang bawah tanah (Undergrond Mine) 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 tersebut dapat dibedakan menjadi beberapa, yakni:

a.    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.

b.    Shaft

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.

c.    Adit

Yaitu terowongan mendatar (horisontal) yang umumnya dibuat di sisi bukit atau pegunungan menuju ke lokasi bijih.

Ada dua tahap utama yang terdapat pada metode tambang bawah tanah, diantaranya:

1.    Development (pengembangan)

Pada tahap development semua yang digali adalah batuan tak berharga. Tahap development termasuk pembuatan jalan masuk dan penggalian fasilitas-fasilitas bawah tanah lain.

2.    Production (produksi)

Tahap production adalah pekerjaan menggali sumber bijih itu sendiri. Tempat bijih digali disebut stope (lombong).

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 - metode penyanggaan (ground support) telah dikembangkan. Penyanggaan yang optimal akan mendukung kelangsungan kinerja dan juga keselamatan semua pekerja.

2.2.       Metode Shrinkage Stoping.

Shrinkage stoping adalah salah satu metode tambang bawah tanah yang kegiatan penggaliannya dilakukan secara over hand. Development yang diperlukan untuk shrinkage stoping yaitu dengan membuat drift pada setiap level, dari drift ini kemudian dibuat raise yang dipergunakan untuk Orechute dan Munway. Ore diledakkan dan broken ore yang diperoleh dibiarkan menimbun. Demikian seterusnya hingga diperoleh timbunan sampai batas tertentu.

Tiap bagian (slices) dibor dan diledakkan dari bawah, tumpukan hasil peledakan itu akan dibiarkan di lantai untuk dipakai sebagai:

·      Tempat berpijak untuk pemboran berikutnya.

·      Penyangga batuan samping (country rock). Karena batuan yang diledakkan itu selalu bertambah volumenya, maka pertambahan volume  itu dikeluarkan dari tambang. Tetapi bila nanti blok yang bersangkutan sudah selesai ditambang, maka seluruh hasil penggalian yang berupa broken ore diambil semua, dan lombong akan kosong.

Shrinkage stoping diterapkan untuk badan bijih yang besar, kemiringan 50˚- 90˚ (sleeply). Metode ini terletak antara kelas open stope dan filled stope. Bijih dihancurkan secara metode overhand dan dibiarkan terkumpul dalam stope. Mengingat bijih akan mengembang dila dihancurkan maka sekitar 35% dari volume batuan yang dihancurkan setiap peledakan harus diambil untuk memberikan ruangan yang cukup dagi pekerja untuk bekerja diantara bagian atas bijih lepas dengan atap.

Apabila bijihnya lemah, maka bagian atap diatas pekerja dapat disangga dengan baut batuan selama penambangan. Dinding stope secara otomatis akan disangga oleh bijih lepas sampai kegiatan penambangan bijih selesai. Selanjutnya bijih diambil secara keseluruhan, membentuk stope yang kosong. Dalam kasus ini membetuk open stope atau metode shrinkage stoping general. Apabila dikhawatirkan akan terjadi keruntuhan, dan hal ini tidak diinginkan, maka stope dapat diisi oleh waste yang berasal dari stope atau kegiatan diatasnya, dalam kasus ini membentuk filled stope atau metode shrinkage and fill.

Development yang dilakukan mirip dengan sublevel stoping, kecuali tidak mempunyai sublevel. Penambangan bijih dilakukan pada sayatan horizontal dimulai dari bagian bawah mengarah keatas melalui suatu manway. Manway dibuat dekat pillar vertical yang memisahkan stope yang berdekatan. Pillar vertical berukuran lebar diatas 40 feet.

Metode lain untuk masuk ke dalam stope adalah melalui atau membuat “Cribbed manway” dari suatu haulage drift menembus bijih lepas. Cribbed manway ini selalu diperpanjang mengikuti kemajuan penggalian bijih. Apabila penggalian dalam stope telah selesai dan bijih telah diambil. Pillar dapat ditambang dengan meledakan dalam suatu stope yang telah kosong atau menggunakan “Square set timber supports”.

Pada Gambar 2.2, Raise dibuat berdekatan dengan pillar vertikal disetiap sisi stope. Sedangkan crosscut dibuat untuk mengawali penambangan bijih setiap interval 25 feet, sehingga pilar vertikal akan terbagi menjadi beberapa “Rib pillar”. Bijih lepas kemudian digali dengan sistim penggarukan melalui sebuah “Grizzly bars” yang terletak pada “scram level” sebelum dimuat kereta tambang di bawahnya.

Grizzly tersusun atas sejumlah balok besi sejajar dengan jarak 4 sampai 8 inchi yang ditempatkan di bagian atas chute untuk menghindari tersumbatnya chute ini oleh gumpalan bijih yang besar. Grizzly ini juga mencegah terperosoknya pekerja dalam chute. Bingkah yang bijih berukuran besar dapat diperkecil (secondary blasting) langsung di dalam stope atau pada grizzly pada “scram drift” bersangkutan.

2.3.       Stuktur Shrinkage Stoping.

Pada shrinkage stoping, ore di angkut di horizontal slice, dimulai dari bawah stope dan terus maju ke atas. Bagian dari ore yang hancur ditinggalkan di stope yang telah ditambang, yang berfungsi sebagai platform kerja untuk menambang ore bagian atas dan untuk mensupport dinding-dinding stope. Melalui blasting, batuan menambah volume yang didudukinya sekitar 50%, oleh karena itu 40% dari ore yang telah di blasting harus diambil secara kontinyu selama penambangan untuk menjaga supaya keseimbangan headroom antara atas dan bawah ore yang telah diblasting. Ketika stope telah maju ke batas atas dari stope yang direncanakan, hal ini dihentikan, dan sisanya yang 60% dari ore dapat di ambil. Ore body yang lebih kecil dapat ditambang dengan satu stope, area yang lebih besar dari ore body dibagi atas beberapa stope yang terpisah oleh pillar untuk menstabilkan hanging wall.

Pillar biasanya dapat diambil setelah penambangan yang reguler selesai. Sub level stoping termasuk kedalam penyanggaan yang dilakukan secara overhand. Dengan menggunakan pillar buatan dari waste rock dan stull timber yang menyanggan dan melintang pada Sub level stoping dipasang pada geometri yang sistematis.berfungsi sebagai berpijak pekerja dan sebagai peluncur bijih, membentuk corong dan manway lining, dan sebagai penyangga lekat.

2.4.       Syarat, Aplikasi dan Development pada Shrinkage Stoping.

2.4.1.      Syarat.

Syarat yang diperlukan untuk metode shrinkage stoping antara lain, sebagai berikut :

a.    Cocok untuk batuan kuat.

b.    Endapan mempunyai kemiringan lebih dari 70^o.

c.    Tebal endapan tidak lebih dari 3 m.

d.   Endapan bijih memiliki nilai yang tinggi baik kadar maupun harganya.

e.    Endapan bijih harus homogen atau uniform.

f.     Penambangan tidak selektif.

g.   Bukan merupakan endapan Sulfida (Fe), karena endapan Sulfida harus dengan metode selective mining, hal ini guna menghindari pengaruhnya pada air asam tambang.

2.4.2.      Aplikasi.

pengaplikasian yang dilakukan untuk metode shrinkage stoping antara lain, sebagai berikut :

a.    Ideal untuk bijih dengan kemiringan 50 – 90 (steeply) yang lebih besar dari sudut gelincir broken ore.

b.    Urat sempit sampai lebar.

c.    Badan bijih dengan bentuk teratur untuk menghindari losses dan dilusi.

d.   Ketebalan bijih lebih dari 5 meter.

e.   Hanging wall dan Footwall dinding cukup stabil, sehingga tidak terjadi crushing dan spalling bila broken ore diambil.

f.     Untuk bijih yang broken orenya tidak menggumpal bila ditumpuk dalam waktu lama di dalam stope.

g.    Bijih harus kuat, sehingga penyanggan pada atap bisa seminimal mungkin.

h.    Kadar sebaiknya seragam, karena tidak memungkinkan sorting.

2.4.3.      Development.

Development untuk shrinkage stoping terdiri atas :

a.    Drift pengangkutan sepanjang bagian bawah stope.

b.    Crosscut ke ore di bagian bawah stope.

c.    Finger raise dan cones dari crosscut ke undercut.

d.   Undercut atau lapisan bawah stope 5 – 10 m di atas drift pengangkutan.

e.  Raise dari level pengangkutan melalui undercut ke level utama untuk menyediakan akses dan ventilasi ke stope.

2.5.       Keuntungan dan Kerugian pada Metode Shrinkage Stoping.

2.5.1.      Keuntungan.

Keuntungan yang dicapai bila menggunakan metode shrinkage stoping, antara lain :

a.    Biaya pembuatan Ventilasi dan Development yang rendah

b.    Sederhana dan mudah untuk dikerjakan

c.    Mengeliminasi hand – loading.

d.   Dapat langsung berproduksi.

e.    Mining Recovery tinggi.

f.     Sejumlah besar pekerja dapat bekerja di dalam stope.

2.5.2.      Kerugian metode Shrinkage stoping.

Kerugian yang dicapai bila menggunakan metode shrinkage stoping, antara lain :

a.    Kondisi kerja yang sulit dan berbahaya.

b.   Kondisi lantai (tempat pijakan yang terdiri dari broken ore) kurang nyaman untuk pergerakan para pekerja dan peralatan.

c.    Bijih ditinggal dalam stope untuk waktu yang lama, sehingga investasi tidak segera kembali.

d.   Badan bijih yang terletak pada waste rock tidak bisa ditambang.

e.     Metode ini mempunyai persyaratan yang sangat ketat dan hanya cocok untuk bijih tertentu.

            

 

BAB III

PENUTUP

3.1.             Kesimpulan.

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penulisan makalah ini, antara lain :

1.     Tambang Bawah tanah merupakan sistim penambangan yang mengacu pada pengambilan material berharga yang dihubungkan dengan terowongan agar dapat mencapai lokasi tersebut.

2.       Metode Shrinkage stoping merupakan metode dengan membuat Drift pada setiap level dan kemudian dibuat Raise yang kemudian ore akan diledakkan menjadi broken ore sehingga akan menjadi tertimbun.

3.     Metode shrinkage stoping memiliki beberapa syarat dan aplikasi dalam pembuatannya salah satunya endapan bijih harus seragam dan homogen.

4.      Metode shrinkage stoping memiliki kerugian yaitu : kondisi kerja yang sulit dan berbahaya, tempat pijakan yang kurang nyaman, dst. Dan keuntungan yang yaitu : biaya development dan pembuatan ventilasi yang terbilang cukup murah, pendapatan Mining Recovery tinggi, dst.

3.2.             Saran.

Adapun saran yang dapat penyusun berikan, antara lain :

1.   Adanya perasaan saling menghargai diantara mahasiswa dengan dosen yang mengajar, khususnya kepada mahasiswa terhadap dosen, agar dapat tercipta suasana yang nyaman di ruangan.

2.      Mungkin perlu dilakukan pembuatan simulasi kecil terhadap metode penambangan bawah tanah, agar mahasiswa dapat memahami dan mengerti sehingga dapat membedakan metode penambangan antara satu dengan yang lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

1.  Kresno. 1998, Metode Tambang Bawah Tanah, Jurusan Teknik Pertambangan UPN “Veteran” Yogyakarta.

2.   Ir. Yanto Indonesianto, Msc. 1998, Persiapan Pembukaan Tambang Bawah Tanah, Jurusan Teknik Pertambangan UPN “Veteran” Yogyakarta.