METODE PENAMBANGAN BATUBARA

Faktor-faktor dalam pemilihan system penambangan yaitu :

1.Sifat keruangan dari endapan bijih

a.Ukuran (dimensi : tinggi atau tebal khususnya)

b.Bentuk (tanular, lentikular, massif, irregular)

c.Posisi (miring, mendatar atau tegak)

d. Kedalaman (nilai rata-rata, nisbah pengupasan)

2. Kondisi Geologi dan Hidrologi

a. Mineralogy dan petrologi (sulfida atau oksida)

b. Komposisi kimia (utama, hasil samping, mineral by product)

c. Struktur endapan (lipatan, patahan, intrusi, diskontinuitas)

d. Bidang lemah (kekar, fracture, cleavage dalam mineral, cleat dalam Batubara)

e. Keseragaman, alterasi, erosi

f. Air tanah dan hidrologi

3. Sifat geomekanik

a. Sifat elastic (kekuatan, modulus elastic, koefesien poison)

b. Perilaku plastis atau viscoelastis (flow, creep)

c. Keadaan tegangan (tegangan awal, induksi)

d. Konsolidasi, kompaksi dan kompeten

e. Sifat-sifat fisik yang lain (bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas bebas, lengas

bawaan)

4. Konsiderasi ekonomi

a. Cadangan (tonnage dan kadar)

b. Produksi

c. Umur tambang

d. Produktifitas

e. Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang cocok

5. Faktor teknologi

a. Perolehan tambang

b. Dilusi (jumlah waste yang dihasilkan dengan bijih)

c. Kefleksibilitas metode dengan perubahan kondisi-kondisi

d. Selektifitas metode untuk bijih dan waste

e. Konsentrasi/penyebaran pekerjaan

Dasar dalam pemilihan metode penambangan yaitu :

1. Stripping Ratio (SR)

Yaitu berapa jumlah waste (tanah buangan baik O/B maupun batuan samping) yang harus

dibuang/disingkirkan untuk memperoleh 1 ton endapan bijih sampai pada ultimate pit limit.

Jumlah Waste (m3/ton)

SR = -

Jumlah Ore (m3/ton)

SR > 1 = Ongkos pengupasan lebih kecil (Tamka)

SR > 1 = Ongkos pengupasan lebih besar (Tamda)

SR = 1 = Bisa Tamka/Tamda

2. Break Even Stripping Ratio (BESR)

Yaitu perbandingan antara keuntungan kotor dengan ongkos pembuangan O/B.

Cost penggalian bijih

BESR =

Cost pengupasan OB

Untuk memilih system penambangan digunakan istilah BESR-1 bagi open pit yaitu overall

stripping ratio.

BESR-1 > 1 = Tamka

BESR-1 < 1 = Tamda

BESR = 2 = Bisa Tamka/Tamda

Kemudian setelah ditentukan yang dipilih Tamka, maka dalam rangka pengembangan

rencana penambangan tiap tahap digunakan istilah economic stripping ratio (BESR-2).

Recovable value/ton ore Production cost/ton ore

BESR-2 =

Stripping cost/ton ore

BESR-2 untuk menentukan maksimal berapa ton waste yang disingkirkan untuk memperoleh

1 ton ore agar tahap penambangan ini masih memberikan keuntungan (max allowable

stripping ratio) dan untuk menentukan batas pit (pit limit).

SISTEM PENAMBANGAN BATUBARA

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 keamanan dan keselamatan kerja yang terbaik serta meminimalisasi dampak

lingkungan yang dapat ditimbulkannya

Agar dapat tercapai hal-hal yang terdapat dalam defenisi sistem penambangan di atas, maka

cara penambangan yang diterapkan harus dapat menjamin :

1. Ongkos penambangan yang seminimal mungkin.

2. Perolehan atau mining recovery harus tinggi.

3. Efisiensi kerja harus tinggi. Hal ini dipengaruhi oleh :

- Jenis alat yang digunakan.

- Sinkronisasi kerja yang baik.

- Tenaga kerja yang terampil.

- Organisasi dan manajemen yang baik.

Penambangan Batubara Terbuka

Kegiatan-kegiatan dalam Tambang Batubara terbuka adalah sebagai berikut :

a. Persiapan daerah penambangan

b. Pengupasan dan penimbunan tanah humus

c. Pengupasan tanah penutup

d. Pemuatan dan pembuangan tanah penutup (misalnya dengan shovel dan truk, BWE, dan

dragline)

e. Penggalian batubara

f. Pemuatan dan pengangkutan batubara

g. Penirisan tambang

h. Reklamasi

Secara garis besarnya, sistem dan metode penambangan dibagi atas 4 (empat) bagian, yaitu :

1. Tambang terbuka (surface mining).

2. Tambang dalam atau tambang bawah tanah (underground mining).

3. Tambang bawah air (underwater mining).

4. Tambang di tempat (insitu mining).

1. Tambang terbuka (surface mining).

Tambang terbuka (surface mining) adalah metode penambangan yang segala kegiatan atau

aktifitas penambangannya dilakukan di atas atau relatif dekat dengan permukaan bumi, dan

tempat kerjanya berhubungan langsung dengan udara luar.

Menurut materi yang ditambang, dibagi menjadi 4 bagian, yaitu :

a. Open Pit / Open Cut / Open Cast / Open Mine mining.

b. Stripping mining. (khusus pada tambang batubara)

c. Quarrying mining.

d. Alluvial Mining.

2. Tambang dalam atau tambang bawah tanah (underground mining).

Tambang dalam atau tambang bawah tanah (underground mining) adalah metode

penambangan yang segala kegiatan atau aktifitas penambangannya dilakukan di bawah

permukaan bumi, dan tempat kerjanya tidak langsung berhubungan dengan udara luar.

Tambang bawah tanah ini dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :

a. Metode tanpa penyanggaan (Non Supported / Open Stope Method).

b. Metode dengan penyanggaan (Supported Stope Method).

c. Metode ambrukan (Caving Method)

3. Tambang bawah air (underwater mining).

Tambang bawah air (underwater mining) adalah metode penambangan yang kegiatan

penggaliannya dilakukan di bawah permukaan air atau endapan mineral berharganya terletak

di bawah permukaan air.

Menurut jenis peralatan yang digunakan, dibagi atas 4 jenis, yaitu :

a. Menggunakan kapal keruk laut dalam ( > 50 m ).

b. Menggunakan kapal keruk hidrolik.

c. Menggunakan kapal keruk dengan jaring tarik (drag net).

d. Menggunakan kapal isap laut dalam.Tambang di tempat (insitu mining)

4. Tambang di tempat (insitu mining)

Tambang di tempat (insitu mining) adalah metode penambangan yang dilakukan terhadap

endapan mineral dan batuan yang terbentuk secara khusus (model endapan geologi tertentu),

di mana penambangannya langsung dilakukan di tempat tersebut dengan cara khusus pula.

Contohnya adalah gasifikasi batubara, metode pelindian, metode pemanasan bawah tanah,

metode penyaliran metan, dan lain-lain.

Praktek Pertambangan Yang Baik

(Good Mining Practice = GMP).

Praktek pertambangan yang baik (GMP) adalah seluruh proses penambangan yang dilakukan

dari awal hingga akhir harus dilakukan dengan baik dengan mengikuti standar yang telah

ditetapkan, mengikuti norma dan peraturan yang berlaku sehingga dapat dicapai tujuan

pertambangan yang efisien.

Salah satu bagian penting dari tujuan pertambangan adalah pengembangan berkelanjutan

(sustainable development).

Macam-macam tambang batubara terbuka

Pengelompokan jenis-jenis tambang terbuka batubara didasarkan pada letak endapan, dan

alat-alat mekanis yang dipergunakan. Teknik penambangan pada umumnya dipengaruhi oleh

kondisi geologi dan topografi daerah yang akan ditambang. Jenis-jenis tambang terbuka

batubara dibagi menjadi :

1) Contour Mining

Contour mining cocok diterapkan untuk endapan batubara yang tersingkap di lereng

pegunungan atau bukit. Cara penambangannya diawali dengan pengupasan tanah penutup

(overburden) di daerah singkapan di sepanjang lereng mengikuti garis ketinggian (kontur),

kemudian diikuti dengan penambangan endapan batubaranya. Penambangan dilanjutkan ke

arah tebing sampai dicapai batas endapan yang masih ekonomis bila ditambang.

Menurut Robert Meyers, Contour Mining dibagi menjadi beberapa metode, antara lain :

a. Conventional Contour Mining

Pada metode ini, penggalian awal dibuat sepanjang sisi bukit pada daerah dimana batubara

tersingkap. Pemberaian lapisan tanah penutup dilakukan dengan peledakan dan pemboran

atau menggunakan dozer dan ripper serta alat muat front end leader, kemudian langsung

didorong dan ditimbun di daerah lereng yang lebih rendah. Pengupasan dengan contour

stripping akan menghasilkan jalur operasi yang bergelombang, memanjang dan menerus

mengelilingi seluruh sisi bukit.

Gambar 1. Conventional Contour Mining

b. Block-Cut Contour Mining

Pada cara ini daerah penambangan dibagi menjadi blok-blok penambangan yang bertujuan

untuk mengurangi timbunan tanah buangan pada saat pengupasan tanah penutup di sekitar

lereng. Pada tahap awal blok 1 digali sampai batas tebing (highwall) yang diijinkan

tingginya. Tanah penutup tersebut ditimbun sementara, batubaranya kemudian diambil.

Setelah itu lapisan blok 2 digali kira-kira setengahnya dan ditimbun di blok 1. Sementara

batubara blok 2 siap digali, maka lapisan tanah penutup blok 3 digali dan berlanjut ke siklus

penggalian blok 2 dan menimbun tanah buangan pada blok awal.

Pada saat blok 1 sudah ditimbun dan diratakan kembali, maka lapisan tanah penutup blok 4

dipidahkan ke blok 2 setelah batubara pada blok 3 tersingkap semua. Lapisan tanah penutup

blok 5 dipindahkan ke blok 3, kemudian lapisan tanah penutup blok 6 dipindahkan ke blok 4

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/convential-contour-mining.jpg

dan seterusnya sampai selesai. Penggalian beruturan ini akan mengurangi jumlah lapisan

tanah penutup yang harus diangkut untuk menutup final pit.

Gambar 2. Block-Cut Contour Mining

c. Haulback Contour Mining

Metode haulback ini merupakan modifikasi dari konsep block-cut, yang memerlukan suatu

jenis angkutan overburden, bukannya langsung menimbunnya. Jadi metode ini membutuhkan

perencanaan dan operasi yang teliti untuk bisa menangani batubara dan overburden secara

efektif .

Ada tiga jenis perlatan yang sering digunakan, yaitu :

a. Truk atau front-end loader

b. Scrapers

c. Kombinasi dari scrapers dan truk

Gambar 3. Haulback contour mining

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-cut.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/haulback-contour-mining1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-cut.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/haulback-contour-mining1.jpg

d. Box-Cut Contour Mining

Pada metode box-cut contour mining ini lapisan tanah penutup yang sudah digali, ditimbun

pada daerah yang sudah rata di sepanjang garis singkapan hingga membentuk suatu tanggul-

tanggul yang rendah yang akan membantu menyangga porsi terbesar dari tanah timbunan.

Gambar 4. Box-Cut Contour Mining

2) Mountaintop removal method

Metode mountaintop removal method ini dikenal dan berkembang cepat, khususnya di

Kentucky Timur (Amerika Serikat). Dengan metode ini lapisan tanah penutup dapat terkupas

seluruhnya, sehingga memungkinkan perolehan batubara 100%.

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/box-cut1.jpg

Gambar 5. Mountaintop Removal Methode

3) Area mining method

Metode ini diterapkan untuk menambang endapan batubara yang dekat permukaan pada

daerah mendatar sampai agak landai. Penambangannya dimulai dari singkapan batubara

yang mempunyai lapisan dan tanah penutup dangkal dilanjutkan ke yang lebih tebal sampai

batas pit.

Terdapat tiga cara penambangan area mining method, yaitu :

a. Conventional area mining method

Pada cara ini, penggalian dimulai pada daerah penambangan awal sehingga penggalian

lapisan tanah penutup dan penimbunannya tidak terlalu mengganggu lingkungan. Kemudian

lapisan tanah penutup ini ditimbun di belakang daerah yang sudah ditambang.

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/mountaintop_removal_site1.jpg

Gambar 6. Conventional Area Mining Methode

b. Area mining with stripping shovel

Cara ini digunakan untuk batubara yang terletak 1015 m di bawah permukaan tanah.

Penambangan dimulai dengan membuat bukaan berbentuk segi empat. Lapisan tanah penutup

ditimbun sejajar dengan arah penggalian, pada daerah yang sedang ditambang. Penggalian

sejajar ini dilakukan sampai seluruh endapan tergali.

Gambar 7. Area Mining with Stripping Shovel

c. Block area mining

Cara ini hampir sama dengan conventional area mining method, tetapi daerah penambangan

dibagi menjadi beberapa blok penambangan. Cara ini terbatas untuk endapan batubara

dengan tebal lapisan tanah penutup maksimum 12 m. Blok penggalian awal dibuat dengan

bulldozer. Tanah hasil penggalian kemudian didorong pada daerah yang berdekatan dengan

daerah penggalian.

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/conventional-area.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/area-mining-with-stripping-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/conventional-area.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/area-mining-with-stripping-shovel.jpg

Gambar 8. Block Area Mining

4) Open pit Method

Metode ini digunakan untuk endapan batubara yang memiliki kemiringan (dip) yang besar

dan curam. Endapan batubara harus tebal bila lapisan tanah penutupnya cukup tebal.

a. Lapisan miring

Cara ini dapat diterapkan pada lapisan batubara yang terdiri dari satu lapisan (single seam)

atau lebih (multiple seam). Pada cara ini lapisan tanah penutup yang telah dapat ditimbun di

kedua sisi pada masing-masing pengupasan.

Gambar 9. Open Pit Methode Lapisan Miring

b. Lapisan tebal

Pada cara ini penambangan dimulai dengan melakukan pengupasan tanah penutup dan

penimbunan dilakukan pada daerah yang sudah ditambang. Sebelum dimulai, harus tersedia

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-area-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/lapisan-miring1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/block-area-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/lapisan-miring1.jpg

dahulu daerah singkapan yang cukup untuk dijadikan daerah penimbunan pada operasi

berikutnya.

Pada cara ini, baik pada pengupasan tanah penutup maupun penggalian batubaranya,

digunakan sistem jenjang (benching system).

Gambar 10. Open Pit Methode Lapisan Tebal

1.2 Penambangan batubara bawah tanah

Metode penambangan batubara bawah tanah ada 2 buah yang populer, yaitu:

- Room and Pillar

- Longwall

1.2.1 Room and Pillar

Metode penambangan ini dicirikan dengan meninggalkan pilar-pilar batubara sebagai

penyangga alamiah. Metode ini biasa diterapkan pada daerah dimana penurunan (subsidence)

tidak diijinkan. Layout Metode Room and Pillar dapat dilihat pada Gambar. Penambangan ini

dapat dilaksanakan secara manual maupun mekanis.

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/lapisan-tebal.jpg

Gamabr 11. Room and Pillar Methode

1.2.2 Longwall

Metode penambangan ini dicirikan dengan membuat panel-panel penambangan dimana

ambrukan batuan atap diijinkan terjadi di belakang daerah penggalian. Layout Metode

Longwall dapat dilihat pada Gambar. Penambangan ini juga dapat dilaksanakan secara

manual maupun mekanis.

Gambar 12. Longwall

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/roompilar.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/longwall.gifhttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/roompilar.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/longwall.gif

1.3 Penambangan dengan Auger (Auger Mining)

Auger mining adalah sebuah metode penambangan untuk permukaan dengan dinding

yang tinggi atau penemuan singkapan (outcrop recovery) dari batubara dengan pemboran

ataupun penggalian bukaan ke dalam lapisan di antara lapisan penutup. Auger

mining dilahirkan sebelum 1940-an adalah metode untuk mendapatkan batubara dari sisi kiri

dinding tinggi setelah penambangan permukaan secara konvensional. Penambangan batubara

dengan auger bekerja dengan prinsip skala besar drag bit rotary drill. Tanpa merusak

batubara, auger mengekstraksi dan menaikkan batubara dari lubang dengan memiringkan

konveyor atau pemuatan dengan menggunakan loader ke dalam truk.

Pengembangan dan persiapan daerah untuk auger mining adalah tugas yang mudah jika

dilakukan bersamaan dengan pemakaian metode open cast atau open pit. Setelah kondisi

dinding tinggi, auger drilling dapat ditempatkan pada lokasi. Kondisi endapan yang dapat

menggunakan metode ini berdasarkan Pfleider (1973) dan Anon (1979) adalah endapan yang

memiliki penyebaran yang baik dan kemiringannya mendekati horisontal, serta

kedalamannya dangkal (terbatas sampai ketinggian dinding dimana auger ditempatkan.

Gambar 13. Auger Mining Methode

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger1.jpg

Gambar 14. Auger Drills

GAMBAR GAMBAR

Auger Holes

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger-holes.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/auger-holes.jpg

COAL EXTRACTION ACTIVITY

Continuous Mining1

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/coal-extraction-activity.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/coal-extraction-activity.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining1.jpg

Continuous Mining2

Contour Mining

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining21.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/continuous-mining21.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining.jpg

Direct Dozing Method

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing-method.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/contour-mining2.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing-method.jpg

Direct Dozing Method

Downhill Dozer Wedge

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/downhill-e28093-dozer-wedge.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/direct-dozing.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/downhill-e28093-dozer-wedge.jpg

Dragline

Example Dozer Method

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/dragline1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/dragline1.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method.jpg

Example Dozer Method Cross Section

High wall Mining (Auger Mining)

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method-cross-section.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-auger-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/example-dozer-method-cross-section.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-auger-mining.jpg

High Wall Mining Configuration

High Wall Mining EquipmentLAUNCH VEHICLEMountain top RemovalQuarry Mining

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-configuration.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-equipment.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-configuration.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/high-wall-mining-equipment.jpg

Open Pit Mining

Truck and Shovel

Open Pit Minin

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/open-pit-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/open-pit-mining.jpg

Quarry Mining

Strip Mining

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/quarry-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/strip-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/quarry-mining.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/strip-mining.jpg

Truck and Shovel

http://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/launch-vehicle.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/truck-and-shovel.jpghttp://paulsimanjuntak.files.wordpress.com/2011/06/launch-vehicle.jpg