TA-2121 SISTEM PENAMBANGAN

AUGER MINING

PEMBAGIAN METODE PENAMBANGAN

Secara garis besar metode penambangan dikelompokkan menjadi 3, yaitu :

1. Tambang terbuka (surface mining): adalah metode penambangan yang

segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan di atas atau

relatif dekat dengan permukaan bumi, dan tempat kerjanya berhubungan

langsung dengan udara luar.

2. Tambang dalam/tambang bawah tanah (underground mining): adalah

metode penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas

penambangannya dilakukan di bawah permukaan bumi, dan tempat

kerjanya tidak langsung berhubungan dengan udara luar.

3. Tambang bawah air (underwater mining): adalah metode penambangan

yang kegiatan penggaliannya dilakukan di bawah permukaan air atau

endapan mineral berharganya terletak dibawah permukaan air.

Tambahan:

4. Tambang ditempat (Insitu Mining or Novel Mining).

Pemilihan metode penambangan dilakukan berdasarkan pada metode yang

akan memberikan keuntungan yang paling besar dan perolehan tambang

(mining recovery) yang paling baik dan bukan berdasarkan letak dangkal atau

dalamnya suatu endapan.

Hartman (1987) membagi ke-4 metode penambangan tersebut menjadi

metode-metode penambangan yang lebih spesifik seperti pada Tabel 3.1.

SISTEM KELAS METODE BAHAN GALIAN

Conventional

Tambang Terbuka

Mekanis

Aquaeous

Open pit mining*

Quarrying*

Opencast mining*

Auger mining

Hydraulicking*

Dregding *

Metal, non-metal

Non-metal

Batubara, non-metal

Batubara, metal, non-metal

Metal, non-metal

Metal, non-metal

Tambang

Bawah Tanah

Swa-sangga (Self-supported)

Room & Pillar mining*

Stope & Pillar mining*

Underground gloryhole

Gophering

Shrinkage stoping

Sublevel stoping *

Batubara, non-metal

Metal, non-metal

Metal, non-metal

Metal, non-metal

Metal, non-metal

Metal, non-metal

Berpenyangga buatan(Supported)

Cut & Fill stoping *

Stull stoping

Square set stoping

Metal

Metal

Metal

Ambrukan (Caving)

Longwall mining *

Sublevel caving

Block caving *

Batubara, non metal

Metal

Metal

Inconvetional

Novel

Penggalian cepat

Automasi, Robotik

Gasifikasi bawah tanah

Retorting bawah tanah

Tambang samudera

Tambang nuklir

Tambang luar bumi

Batuan keras

Semua

Batubara, batuan lunak

Hidrokarbon

Metal

Non-batubara

Metal, non-metal

Tabel 3.1 Klasifikasi Metode Penambangan (Hartman, 1987)

*) = Metode penambangan yang lazim diterapkan

3.2. PEMILIHAN METODE PENAMBANGAN

Dalam kegiatan penambangan, hal yang paling utama adalah memilih suatu

metode penambangan yang paling sesuai dengan karakteristik unik (alam,

geologi, lingkungan dan sebagainya) dari endapan mineral yang ditambang di

dalam batas keamanan, teknologi dan ekonomi, untuk mencapai ongkos yang

paling minimum dan keuntungan yang paling maksimum. Faktor-faktor yang

mempengaruhi pemilihan tersebut adalah :

1. Karakteristik spasial dari endapan

Faktor-faktor ini merupakan faktor penting yang dominan karena umumnya

sangat menentukan pemilihan metode penambangan antara tambang

terbuka dengan  tambang bawah tanah, penentuan  tingkat produksi, metode

penanganan material, dan bentuk  tambang dalam badan bijih. Faktor-faktor

tersebut meliputi :

a. Ukuran (dimensi, terutama tinggi dan tebal)

b. Bentuk (tabular, lenticular, massive, irregular)

c. Orientasi (dip/inklinasi)

d. Kedalaman (rata-rata dan nilai ekstrim yang akan berimbas pada

stripping ratio)

2. Kondisi geologi dan hidrogeologi

Karakteristik geologi, baik dari badan bijih maupun batuan samping, akan

mempengaruhi pemilihan metode penambangan,  terutama dalam pemilihan

antara metode selektif dan nonselektif serta pemilihan system penyanggaan

pada system penambangan bawah tanah. Hidrologi berdampak pada

kebutuhan akan penyaliran dan pemompaan, sedangkan aspek mineralogy

akan menentukan syarat-syarat pengolahan.

a. Mineralogi dan petrologi (Sulfida vs Oksida),

b. Komposisi kimia

c. Struktur endapan (lipatan, sesar, ketidakmenerusan, intrusi)

d. Bidang lemah, (kekar, rekahan, bidang perlapisan)

e. Keseragaman, alterasi, erosi (zona dan daerah pembatas)

f. Air tanah dan hidrologi (kemunculan, debit aliran dan muka air)

3. Sifat-sifat geoteknik  (mekanika  tanah dan mekanika batuan) untuk bijih dan

batuan sekelilingnya. Hal-hal ini akan mempengaruhi pemilihan peralatan

pada sistem penambangan  terbuka dan pemilihan kelas dan metode dalam

sistem penambangan bawah tanah (swasangga, berpenyangga atau

ambrukan). Sifat-sifat geoteknik yang perlu diperhatikan antara lain:

a. Sifat-sifat fisik yang lain (bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas)

b. Sifat elastik (kekuatan, modulus elastisitas, nisbah Poisson, dan lain-lain)

c. Perilaku elastik atau visko elastik (flow, creep)

d. Keadaan tegangan (tegangan awal, induksi)

e. Konsolidasi, kompaksi dan kompeten (kemampuan bukaan pada kondisi

tanpa penyangga)

4. Pertimbangan ekonomi

Pertimbangan ekonomi akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas,

masa pengembalian dan keuntungan. Faktor ini meliputi:

a. Cadangan (tonase dan kadar),

b. Produksi,

c. Umur tambang,

d. Produktivitas, dan

e. Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang

cocok

5. Faktor teknologi

Kondisi yang paling sesuai antara kondisi alamiah endapan dan metode

penambangan adalah yang paling diinginkan. Sedangkan metode yang tidak

sesuai mungkin  tidak banyak pengaruhnya pada saat penambangan,  tetapi

kemungkinan akan berpengaruh pada kegiatan pendukung

tambang/terusannya (pengolahan, peleburan, dll). Yang termasuk dalam

faktor teknologi adalah :

a. Perolehan tambang, dilusi (jumlah waste yang ikut terambil)

b. Kefleksibilitasan metode dengan perubahan kondisi

c. Selektifitas metode untuk memisahkan bijih dan waste

d. Konsentrasi atau dispersi pekerjaan

e. Modal, pekerja dan intensitas mekanisasi

6. Faktor lingkungan

Faktor  lingkungan yang dimaksud  tidak hanya berupa  lingkungan  fisik saja,

tetapi  juga meliputi  lingkungan sosial-politik-ekonomi. Yang  termasuk dalam

faktor lingkungan adalah :

a. Kontrol bawah permukaan untuk merawat kondisi bukaan

b. Penurunan permukaan tanah (subsidence), atau efek ambrukan pada

permukaan tanah

c. Kontrol atmosfir (ventilasi, kontrol kualitas, kontrol panas dan

kelembaban)

d. Kekuatan kerja (pelatihan, recruitment, kesehatan dan keselamatan,

kehidupan, kondisi permukiman)

Metode dan prinsip penambangan yang telah dijelaskan sebelumnya

melibatkan masalah-masalah geomekanika dan operasional. Pengelola industri

harus bisa memilih metode panambangan yang paling tepat untuk cebakan

bijih tertentu. Selain karakteristik badan bijih yang mempengaruhi pemilihan

metode panambangan, karakteristik operasional khusus untuk setiap metode

penambangan secara langsung juga ikut mempengaruhi pemilihan metode

penambangan.

Karekteristik operasional tersebut meliputi:

Skala penambangan

Laju produksi

Selektivitas

Persyaratan pekerja

Keluwesan ekstraksi

STUDI KONSEPTUAL

Penilaian karakteristik fisik dan kuantitasoverburden dari beberapa metode,tataletak dan sistem penambangan

STUDI REKAYASA

kuantifikasi dan pembandingan konsep-konsep yang dihasilkan terdahulu sehinggadihasilkan rancangan dan biaya yang pasti

STUDI RANCANGAN RINCI

Spesifikasi dan gambar konstruksi darimetode yang dipilih

LAPORAN REKAYASA FINAL

Keputusan investasi, pengadaan peralatandan jadwal pelaksanaan

Prosedur pemilihan metode penambangan.

Keputusan  terakhir dalam pemilihan metode penambangan akan merefleksikan

sifat-sifat mekanik dari badan bijih dan lingkungannya serta hal-hal teknik

praktis lain. Sebagai contohnya, non-selective method seperti block caving tidak

akan diterapkan pada cebakan bijih dimana selective recovery diperlukan,

walaupun cebakan tersebut sangat sesuai untuk ditambang dengan metode

block caving.

Terkadang muncul permasalahan bahwa pemilihan metode penambangan

dapat menimbulkan beberapa kesulitan teknis. Kesulitan yang timbul adalah

bagaimana menggabungkan beberapa faktor yang berpengaruh agar bisa

memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan bijih.

Berdasarkan perkembangan filosofi dan sejarah ilmu pertambangan, metodepenambangan dikembangkan untuk dapat mengakomodasi dan

mengeksploitasi beberapa kondisi penambangan. Prosedur yang dapat

dikembangkan dalam pemilihan metode penambangan adalah dengan

melakukan optimasi secara komputasi.

Pemilihan metode panambangan sulit diterapkan bila berhadapan dengan

badan bijih besar yang harus ditambang dengan dua metode panambangan

yang berbeda, misalnya block caving dan open stoping. Block caving akan

menjadi metode yang lebih disukai karena jumlah tenaga kerja yang sedikit,

biaya per tonne yang rendah dan keuntungan-keuntungan teknis lainnya.

Prasyarat utama yang harus dipenuhi adalah bahwa ambrukan dapat diinisiasi

pada badan bijih dan merambat dengan kecepatan konstan melalui badan bijih

sebagai broken ore.

Kapan ambrukan dapat diterapkan pada suatu badan bijih? Jawabannya

bukanlah hal yang sederhana. Solusi praktis untuk menjawab pertanyaan ini

(mengerti tentang mekanisme ambrukan) dapat ditemukan pada klasifikasi

geomekanika yang dimodifikasi berdasarkan kondisi massa batuan di daerah

penambangan.

Tujuan utama pemilihan suatu metode untuk menambang suatu endapan

mineral adalah dalam rangka merancang suatu sistem eksploitasi yang paling

sesuai dengan kondisi sebenarnya. Dalam hal  ini pengalaman berperan utama

dalam pengambilan keputusan yang memerlukan banyak pertimbangan

berdasarkan evaluasi rekayasa. Evaluasi tersebut dilakukan dalam tiga tahap

seperti pada  yaitu studi konseptual, studi rekayasa, dan studi

rancangan rinci. Hasilnya ialah sebuah laporan rekayasa final.

Resume dari tabel tersebut adalah:

1. Tambang terbuka umumnya lebih serba guna, terutama berkaitan dengan

kekuatan bijih dan batuan samping, dip endapan, dan kadar bijih, tetapi

sangat bergantung dengan bentuk dan ukuran endapan, keseragaman

kadar dan kedalaman (keduanya mutlak dan bergantung pada nisbah

kupas/stripping ratio)

2. Penerapan ideal pada endapan yang besar, perlapisan datar (atau massif)

dengan sebaran secara mendatar luas dan tebal dan keterdapatannya dekat

permukaan.

3. Kurang cocok untuk endapan yang kecil, tipis, kadar tidak merata,

kemiringan besar dan posisinya dalam.

4. Penambangan dengan ekstraksi mekanis lebih konvensional, banyak

diterapkan, mudah dalam pelaksanaannya dan fleksibel dalam perubahan

metode penambangan.

5. Penambangan dengan ekstraksi aqueous lebih murah dan cocok untuk

diterapkan pada endapan kecil dengan kadar yang bervariasi,  tetapi sangat

terbatas penerapannya pada endapan yang rentan terhadap terhadap air

dan jika pemenuhan kebutuhan air memerlukan biaya yang mahal.

Sedangkan contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan bawah

tanah berdasarkan kekuatan bijih dan batuan di sekitarnya serta geometri

cadangan menurut Hartman (1987) dapat dilihat pada 

Tabel Pemilihan Metode Penambangan Terbuka Berdasarkan Kekuatan Bijih dan Batuan serta Geometri Cadangan

AUGER MINING

Sebuah tambang dengan metode tambang terbuka suatu saat akan mencapai yang namanya pit limit, yaitu suatu batasan di mana suatu tambang sudah tidak ekonomis lagi dioperasikan dengan tambang terbuka.

Hal ini disebabkan karena striping rationya tinggi. Dalam hal ini perbandingan antara bahan galian yang akan diambil dengan lapisan tanah penutupnya terlalu besar. Sehingga biaya untuk pengupasan lapisan penutup sangat besar tidak dapat ditutup dengan hasil bahan galiannya. Untuk masalah tersebut biasanya para ahli langsung mengambil keputusan dengan beralih ke metode tambang bawah tanah. Sebenarnya sebelum memutuskan untuk beralih ke metode tambang bawah tanah, ada satu alternatif lain yaitu "Auger Mining'.

Apakah yang disebut Auger Mining tersebut? Auger Mining adalah suatu metode penambangan yang dilakukan dengan menambang bahan galian (dalam hal ini batubara) di dinding-dinding open pit yang sudah mencapai ultimate pit limit. Sehingga nantinya akan membentuk lubang-lubang di dinding. Sepintas memang mirip dengan tambang-tambang batubara liar. walau bagaimanapun ini adalah salah satu alternatif dari metode penambangan. Untuk di Indonesia, yang pernah melakukan metode penambangan ini adalah PT. Indominco di Kalimantan.

Auger mining adalah sebuah metode penambangan yang berhadapan dengan

dinding yang tinggi atau penambangan singkapan (outcrop recovery) lapisan

batubara/endapan target dengan pemboran ke dalam  lapisan endapan tersebut

tanpa melakukan penggalian lapisan penutup.

Auger mining lahir sebelum 1940-an untuk mendapatkan batubara pada sisi

dinding tinggi (high wall) dari batas akhir tambang (pit limit) terbuka secara

konvensional. Penambangan batubara dengan auger bekerja dengan prinsip

drag bit rotary drill skala besar. Tanpa merusak lapisan batubara dan juga

lapisan batuan di atasnya, auger mengekstraksi dan menaikkan batubara dari

lubang dengan memanfaatkan ulir di stang-bor dan kungkungan dinding  lubang

bor (lihat Gambar 4.13).

Keuntungan menggunakan metode ini adalah :

1) Dapat mencapai laju penetrasi yang tinggi.

2) Volume perusakan tinggi dalam waktu yang singkat.

3) Tingkat polusi suara rendah.

4) Tidak memerlukan medium pembilas untuk membersihkan kompresorataupun pompa pembilas.

Kondisi endapan yang dapat menggunakan metode ini berdasarkan Pfleider

(1973) dan Anon (1979) adalah endapan yang memiliki bentuk tabular dan

berlapis, kemiringannya mendekati horisontal, keseragaman bijih/endapan

target tinggi, kadar dapat sangat rendah dan kedalamannya dangkal (terbatas

sampai ketinggian dinding dimana auger ditempatkan).

Pengembangan dan persiapan daerah untuk auger mining menjadi relatif

mudah jika dilakukan bersamaan dengan pemakaian metode open cast atau

open pit. Setelah open pit / open cast selesai dan belum dilakukan backfilling,

auger drilling dapat ditempatkan pada lokasi di dekat high wall.

Semua penambangan dengan menggunakan auger, diterapkan pada high wall

atau singkapan dari batubara di daerah pegunungan dan dikombinasikan dengan metode penambangan open pit atau open cast