STOPE DENGAN PENYANGGA ALAMIAH (OPEN STOPE) - DASAR-DASAR METODE TAMBANG BAWAH TANAH BAB 2

DOWNLOAD SAMPAI BAB VIII DISINI

BAB 2

STOPE DENGAN PENYANGGA ALAMIAH (OPEN STOPE)

Pada  dasarnya  setiap  metode  tambang  bawah  tanah  sudah  mempunyai aplikasi yang tertentu, walaupun demikian pada prakteknya bisa terjadi suatu metode tambang bawah tanah tidak menyeluruh memenuhi kondisi idealnya. Dilain pihak, bijih mempunyai kondisi yang memungkinakan (cocok/sesuai) untuk aplikasi beberapa metode, sehingga perlu dilakukan evaluasi metode- metode tambang bawah tanah tersebut.

Dalam eksploitasi mineral, dimana seluruh operasi ekstraksinya dilakukan di bawah permukaan bumi dinamakan underground mining (tambang bawah tanah). Metode tambang bawah tanah ditetapkan apabila kedalaman cebakan, nisbah   pengupasan   tanah   penutup   terhadap   bijih   atau   batubara,   atau keduanya menjadi tidak memungkinkan dilakukan eksploitasi dari permukaan. Apabila dikaji faktor ekonominya, maka pemilihan metode yang cocok mencakup aspek ;

1.    Menentukan  perlu  tidaknya  penyanggaan  dan  penyanggan  apa  yang semestinya dipakai

2.    Merancang konfigurasi bukaan dan urut-urutan ekstraksi dikaitkan dengan karakteristik penyebaran cebakan mineralnya

Dikaitkan dengan perlu tidaknya dilakukan penyanggaan, maka metode tambang   bawah   tanah   dikelompokkan   menjadi   tiga   kelompok   yaitu unsupported atau open stope, supported dan caving.

Suatu open stope adalah metode penambangan yang tidak menggunakan timber atau  filling  untuk  penyanggaan  dinding-dinding  lubang  bukaan,  baik hanggingwall maupun footwall. Penyanggaan dinding dilakukan dengan pillar- pillar, dan baut batuan umumnya digunakan untuk penyanggaan lokal.

Aplikasi  metode  open stope  ditujukan  untuk  berbagai  kemiringan  cebakan, lebar cebakan, karakter dinding dan kadar bijih. Aplikasi utama  metode ini adalah :

1.    Cebakan dengan bijih dan dinding yang kuat, kecuali pada cebakan bijih tipis yang datar atau sedikit miring, dimana dapat ditambang dengan sistem mundur (retreating system).

2.    Mengingat  pillar-pillar  untuk  menyangga  dinding  sering  berupa  bijih, sehingga sebahagian bijih tidak dapat diambil. Bila nilai bijihnya rendah, maka  metode  ini  masih  dapat  diterapkan.  Tetapi  apabila  nilai  bijihnya tinggi,  maka  metode  open  stope  harus  diikuti  oleh  metode  lain  untuk

pengambilan pillar, dan biasanya pengambilan pillar dilakukan apabila operasi open stoping di daerah tersebut telah selesai.

3.   Memungkinkan melakukan penambangan secara selektif. Pada kemiringan

500-900 (steep dip) dimungkinkan meninggalkan daerah kadar rendah sebagai pillar, sedangkan pada cebakan tipis dengan kemiringan 00-200 (flat dip) dimungkinkan melakukan penambangan yang optimal.

4.    Pada cebakan datar (flat deposite) dimungkinkan melakukan sortasi bijih di bawah tanah, sedangkan untuk steep dip sortasi dilakukan secara terbatas.

5.    Open  stoping  biasanya  hanya  terbatas  untuk  cebakan  tabular  dengan bentuk teratur, dinding dengan batas yang jelas, tetapi kadang kala diterapkan  untuk  cebakan  yang  realtif     besar,  cebakan  menggumpal dengan dinding yang irregular.

2.1. OPEN STOPE DENGAN UNDERHAND STOPING

Pada metode ini, bagian level atas danlevel bawah dihubungan dengan raise. Penambangan dimulai dengan memotong bagian atas dari raise sehingga terbentuk jenjang pada cebakan dimana para pekerja berdiri. Bijih yang sudah ditambang kemudian ditarik setahap demi setahap sampai mencapai raise, selanjutnya dijatuhkan ke level drive di bawahnya. Jadi bijih ditambang dari atas ke bawah dengan jenjang menurun dan dijatuhkan menuju haulage drive secara gravitasi sehingga meminimalkan transportasi mekanik.

Aplikasi

1.  Endapan dengan ketebalan ideal 3 – 4 meter.

2.  Kemiringan sekitar 50o yang memungkinkan memanfaatkan gravitasi pada pemindahan broken ore.

3.  Jarang  digunakan  sebagai  metode  utama  dalam  penambangan  bijih.

Kebanyakan hanya sebagai metode tambahan saja untuk mengambil bijih yang terpisah daribadan bijih utama atau bagian dari badan bijih utama yang memberikan kondisi yang cocok.

4.  Hanggingwall dan footwall kompeten, untuk mengurangi pemakaian ore pillar.

5.  Bijih boleh tidak kompeten, karena bijih akan menjadi tempat berpijak para pekerja.

Keuntungan

1.   Unjuk kerja pemborannya baik.

2.   Memerlukan material penyangga yang sedikit.

3.   Bisamemanfaatkan gravitasi untuk memindahkan broken ore.

4.   Semua pemboran dilakukan ke arah bawah.

5.    Kehilangan bijih halus berkadar tinggi lebih sedikit deibandingkan dengan open stope dengan overhand stoping.

Kerugian

1.   Sukar melakukan sorting di dalam stope.

2.    Kondisi kerja berbahaya bagi para pekerja yang bekerja di bawah back dan walls, sehingga interval level harus kecil.

3.   Fasilitas untuk menempatkan waste di dalam stope sangat kecil

4.    Broken ore dari pemuka kerja dikeluarkan pada satu titik pengeluaran, sehingga produksi sangat terbatas (kecil).

Gambar 2.1. Open stop dengan underhand stoping

2.2. OPEN STOPE DENGAN OVERHAND STOPING

Overhand stope secara praktisberlawanan dengan underhand stope, yaitu tempat pekerja mengarah ke atas dan berada di bawah bijih yang akan ditambang. Bijih ditambang selapis demi selapis dan memungkinkan bijih lepas jatuh ke haulage level yang biasanya dilindungi oleh pillar dari bijih atau timber material.

Pada urat yang curam (very steep), pekerja tidak dapat berdiri pada footwall dan perlu dibuat papan pijakan (platform). Pijakan ini berupa stulls yang dibuat berjajar sekitar 3 – 4 meter (vertikal) dan 1 – 2 meter (horizontal). Stull-stull ini juga berfungsi sebagai penyangga hangging wall. Stull-stull dan post-post ini dapat juga digunakan untuk cebakan yang berbentuk urat dengan kemiringan curam sampai dengan lebar 8 meter. Stope kemudian diberi timber sehingga membentuk stulls stopes. Square set dan bentuk timber lainnya digunakan untuk open stope pada urat dengan kemiringan curam dan terlalu lebar untuk disangga dengan stull.

DOWNLOAD SAMPAI BAB VIII DISINI

Aplikasi

1.   Endapan dengan ketebalan ideal 3 – 4 meter.

2.    Kemiringan sekitar 50o yang memungkinkan memanfaatkan gravitasi pada pemindahan broken ore.

3.    Pada urat dengan kemiringan lebih besar 50o, pekerja tidak  bisa berdiri di footwall, sehingga perlu membuat platform untuk berpijak.

4.   Jarang  digunakan  sebagai  metode  utama  dalam  penambangan  bijih.

Kebanyakan hanya sebagai metode tambahan saja untuk mengambil bijih yang terpisah daribadan bijih utama atau bagian dari badan bijih utama yang memberikan kondisi yang cocok.

5.    Hanggingwall dan footwall kompeten, untuk mengurangi pemakaian ore pillar.

6.   Badan bijih yang kompeten.

Keuntungan

1.    Posisi back tidak menimbulkan bahaya karena penambangan dilakukan mengikuti backs, sehingga interval level bisa lebih besar dibandingkan dengan underhand stoping.

2.   Memungkinkan melakukan sorting yang sistematis.

3.    Waste yang telah disortirdapat dengan mudah ditumpuk pada daerah yang telah ditambang (mined out area)

4.   Kondisi kerja lebih aman dan kondisi aplikasinya lebih elastis.

5.    Pada kemiringan yang kecil (lebih kecil dari pada kemiringan pada open stope dengan underhand stoping) broken orejatuh pada haulage drive secara gravitasi.

Kerugian

1.   Unjuk kerja pemboran menurun (dibandingkan dengan overhand stoping 1)

2.   Pada kemiringan yang lebih besar 45o diperlukan platform.

3.   Lebih banyak diperlukan material penyangga.

4.   Lebih besar kemungkinan kehilangan ukuran halus kadar tinggi.

Gambar 2.2. Open stop dengan overhand stoping

2.3. OPEN STOPE DENGAN BREAST STOPING (STOPE AND PILLAR)

Pada metode ini, pembongkaran bijih dilakukan secara maju (advancing) terhadap bijih yang terletak horizontal dengan tinggi kurang dari 3 meter, dimana kondisi ini tidak memungkinkan dilakukan penambangan dari atas ke bawah. Penyanggaan atap (roof) pada breast stoping biasanya secara permanen atau semi permanen pillar yang terdiri daribijih itu sendiri.

Untuk cebakan yang lebih tebal, maka bijih ditambang secara berjenjang. Metode ini digunakan untuk cebakan yang memiliki ketebalan hingga 13 meter.

Pillar yang dibuat kadang-kadang diperkuat dengan semen disekelilingnya (sprayed-cement, pouring cement). Prosentase bijih yang ditinggalkan sebagai pillar tergantung pada :

1.    Karakter atap ; hal ini  yang akan menentukan lebar bagian atap yang diizinkan tidak disangga secara aman dan akan menentukan jarak antar pillar.

2.    Karakter lantai ; lantai yang lemah memerlukan pillar berukuran besar atau berjarak rapat sehingga mampu menahan seluruh beban di atasnya.

3.    Kekuatan  bijih  ;  hal  ini  akan  menentukan  ukuran  penampang  pillar minimum yang masih mampu menahan berat total yang harus ditahan oleh pillar.

Pada cebakan yang datar dengan ketebalan kurang dari 4 – 5 meter, metode ini dilakukan dengan menggali bijih sehingga terbentuk wide drift dan secara sistematis dengan interval teratur ditinggal bijih sebagai pillar.

Stope and pillar adalah tipe breast stoping, dimana penambangan dilakukan lebih  sistematis.  Stope  and  Pillar  umumnya  segiempat  (rectangular)  dan disusun hampir regular diseluruh bijih yang ditambang. Pillar-pillar dapat ditinggalkan sebagai penyangga permanen atau diambil kembali pada operasi robbing.

Ukuran ruang (stope) tergantung pada beberapa faktor, termasuk kekuatan atap, kedalaman operasi, lebar yang diperlukan untuk penggunaan mekanisasi yang efektif, umur ruangan dan kedalaman bijih.

Penambangan  stope  and  pillar  digunakan  ditambang  uranium  elliot  lake, daerah penambangan dibagi menjadi ruangan segiempat yang terpisah secara teratur pada badan bijih miring dandipisahkan oleh pillar. Pembuatan ruangan diawali dengan membuat pilot raise ke arah kemiringan lapisan dari pilot raise ini selanjutnya dibuat cross cut (Gambar 2.3)

Gambar 2.3. Stope and pillar di tambang uranium Elliot Lake

Kemajuan penambangan dilakukan dengan serangkaian pemboran, peledakan dan pengambilan bijih lepas, dan setiap ruangan secara bertahap akan membentuk dimensi lebar sekitar 65 feet, panjang 250 feet dan ketinggian 16 feet, kemiringan 19o. Atap ruangan diperkuat dengan baut batuan (rock bolting) yang diletakkan dengan pola secara teratur. Lebar pillar adalah 15 – 20 ft dan memanjang sampai batas ruangan yang ada. Pada tahap pertama, ekstraksi

bijih mencapai sekitar 68%dan akan naik menjadi 80% setelah dilakukan pillar robbing yang efektif.

Aplikasi

1.    Cebakan tidak begitu bernilai tinggi, yang mengizinkan sejumlah bijih yang ditinggalkan sebagai pillar.

2.   Cebakan dengan ketebalan tidak lebih dari 7 meter.

3.    Cebakan   yang   mempunyai   ketebalan   lebih   tebal   7   meter   masih memungkinkan ditambang, tetapi kehilangan bijih pada pillar dan bahaya runtuhan dari atap semakin besar.

4.   Cebakan mendatar sampai kemiringan 20o – 50o (moderately steep)

-     Horizontal mining ; yaitu stope and pillar yang diterapkan untuk cebakan mendatar atau hampir mendatar

-     Inclined mining ; yaitu stope and pillar yang diterapkan untuk cebakan dengan kemiringan 20o  – 30o, penambangan dilakukan secara searah

kemiringan  cebakan  dan  tidak  memungkinkan  pemakaian  mobile equipment.

-     Steep mining ; yaitu stope and pillar yang diterapkan untuk cebakan dengan kemiringan 30o  – 50o, penambangan secara berurutan untuk menghasilkan daerah kerja  dengan  kemiringan  yang  memungkinkan penggunaan mobile equipment.

5.   Batuan atap dan lantai yang kuat, untuk meminimalkan pemakaian pillar.

6.   Bijih harus kuat untuk mengurangi lebar pillar.

7.    Kedalaman  tidak  terlalu  besar  untuk  mengurangi  beban  yang  harus disangga oleh pillar.

Keuntungan

1.   Biaya penambangan rendah.

2.    Memungkinkan  melakukan  seleksi  di  stope  dan  waste  ditinggalkan  di ruangan kosong yang ada.

3.    Memungkinkan melakukan mekanisasi dari drilling sampai loading dengan menggunakan perlengkapan trackless.

4.   Priode development cepat dan development dilakukan pada bijih itu sendiri.

Kerugian

1.    Kehilangan bijih pada pillar mencapai 40% dan bila dilakukan pillar robbing yang efektif, maka kehilangan 20%.

2.    Bahaya runtuhan dari hanging wall, dan bila hangingwall mempunyai joint dancrack yang sejajar memungkinkan runtuhan slabbing batuan yang besar.

3.   Daerah yang harus diatur ventilasinya sangat luas.

Terdapat perbedaan pengertian yang tajam dan unik diantara metode stope and pillar dengan room and pillar. Dimana stope and pillar paling dipakai untuk semua penambangan bawah tanah batuan keras. Stope and pillar merupakan metode tanpa penyanggaan dimana lubang bukaan dibuat secara horizontal pada cebakan mineral dengan pola teratur atau acak, sehingga membentuk pillar sebagai penyangga batuan. Metode ini merupakan metode dengan skala besar  atau  menengah  yang  menghasilkan  sekitar  50%  produksi  tambang bawah tanah noncoal di Amerika Serikat atau sekitar 15% dari total produksi noncoal.   Sedangkan   apabila   digabung   dengan   room   and   pillar,   maka menyuplai sekitar 75% produksi tambang bawah tanah noncoal di Amerika Serikat.

Secara umum suatu metode akan dimasukkan sebagai stope and pillar, bukan dimasukkan  sebagai  room  and  pillar,  apabila  memenuhi  dua  dari  tiga  hal berikut ;

1.    Pillar berbentuk dan berukuran tidak teratur dan terletak secara acak. Pillar diletakkan   pada   daerah   kadar   rendah   atau   waste,   bukan   untuk memperoleh bentuk yang sistematis atau memperoleh perencanaan tambang yang sistematis, tetapi sekedar memberikan penyanggaan atap. Mengingat penyusun pillaradalah batuan makarelatif kuat sehingga diperlukan dimensi pillar yang lebih kecil.

2.    Ketebalan cebakan mineral agak tebal sampai tebal (lebih besar 6 m), jika ketebalannya cukup tebal, sehingga tidak aman dan secara teknik tidak dapat ditambang sekaligus, maka harus dilakukan penambangan secara berjenjang.

3.   Komoditas  yang  ditambang  adalah  selain  batubara  melainkan  mineral.

Walaupun beberapa cebakan batubara ditambang secara  metode room andpillar, tetapi tidak ada cebakan batubara yang ditambang secara stope andpillar.

Sebagai rule of thumb penamaan secara stope and pillar atau room and pillar, makadisebut room and pillar untuk batubara (coal) dan stope and pillar untuk bukan batubara (noncoal). Perkecualian untuk tambang noncoal dengan rancangan bukaan dan pillar yang teratur, sehingga lebih layak disebut penambangan room and pillar.

Istilah lain untuk stope and pillar antara lain open stoping, breast stoping, pillar stoping dan boar and pillar. Dua gambaran penambangan stope  and pillar diperlihatkan pada gambar 2.4 dan gambar 2.5.

Gambar 2.5memperlihatkan stope and pillar yang kurang dimekanisasi, kurang produktif, metode ini diterapkan pada cebakan miring yang menyempit dan tidak teratur. Sedangkan Gambar 2.4 adalah lebih modern dengan mekanisai yang tinggi, metode ini diterapkan untuk cebakan yang mendatar. Pada stope andpillar, sukar dibedakan antara development dan produksi, tetapi bukaan developmentnya relatif minimal.

Gambar 2.4. Stope and pillar pada badan bijih datar (horizontal mining)

Gambar 2.5. Stope and pillar pada badan bijih miring (inclined mining)

Gambar 2.6. Stope and pillar pada badan bijih miring (steep mining)

2.4. SUBLEVEL STOPING

Metode ini dimulai dari membuat sub level, penambangan dilakukan berurutan dimulai darisub level terbawah ke level atas. Metode ini digunakan untuk pada bijih dan batuan samping yang kuat, tebal vein minimal 10 ft (3 meter) dan mempunyai kadar bijih sedang hingga tinggi, sehingga dituntut produksi penambangan yang besar. Produksi tambang metode ini lebih besar dibanding metode open stope lainnya.

Pada metode ini, blok bijih dibagi sepanjang jurus cebakan, dan diantara dua stope yang terbentuk dipisahkan oleh pillar. Ketinggian stope dibatasi oleh kekuatan batuan dan lebar stope yang kadang kalamencapai 500 ft. Tambang diBoss Mountain menerapkan stope dengan dimensi 340 ft, lebar 100 ft dan tinggi 200 ft, dan merupakan contoh yang baik metode ini.

Aplikasi

1.    Paling ideal untuk cebakan dengan kemiringan 50o  – 90o  (steeply) yaitu kemiringan footwall lebih besar daripada sudut gelincir broken ore.

2.   Hangingwall dan footwall harus kompeten.

4.   Bijih dengan batas penyebaran dengan kadar merata.

5.   Untuk bijih sulpida yang memerlukan penanganan floatasi.

Keuntungan

1.   Mengurangi drilling delay untuk peledakan, scalling dan mucking.

2.   Pemboran dilakukan secara kontinu pada tahap development.

3.    Longhole driller dapat diledakkan diseluruh stope (sistem full face) untuk memberikan broken ore yang cukup banyak.

4.   Lebih banyak fleksibel bila dibandingkan dengan shrinkage stoping.

5.   Aman dari bahaya kebakaran.

Kerugian

1.   Tidak memungkin melakukan sorting yang efektif.

2.   Blok broken ore yang besar bisa menyumbat draw point.

3.   Ventilasi lebih sukar dibandingkan dengan shrinkage stoping.

4.   Memberikan rongga yang besar.

5.   Losses dan dilusi cukup besar

6.   Memerlukan priode waktu yang lama sebelum stope berproduksi.

Gambar 2.7. Sublevel stoping dengan ring drilling

 DOWNLOAD SAMPAI BAB VIII DISINI

Gambar 2.8. Sublevel stoping dengan large hole drilling