METODE TAMBANG TERBUKA (OPEN PIT MINING)

    Tambang terbuka (open pit mine) adalah bukaan yang dibuat di permukaan tanah, bertujuan untuk  mengambil bijih dan akan dibiarkan tetap terbuka (tidak ditimbun kembali) selama pengambilan bijih masih berlangsung.

Untuk mencapai badan bijih yang umumnya terletak di kedalaman, diperlukan pengupasan tanah/batuan penutup (waste rock) dalam jumlah yang besar. Tujuan utama dari operasi penambangan adalah menambang dengan biaya serendah mungkin sehingga dicapai keuntungan yang maksimal.

Pemilihan berbagai parameter desain dan penjadwalan dalam pengambilan bijih dan pengupasan batuan penutup melibatkan pertimbangan teknik dan ekonomi yang rumit. Mesti diambil kompromi yang optimal antara memaksimalkan perhitungan ekonomis dan adanya parameter pembatas karena faktor geologi dan pertimbangan teknik lain.

Dengan berkembangnya teknologi dan teknik pertambangan, cadangan yang dulunya dinilai tidak ekonomis, sekarang dapat berubah menjadi sumber yang layak tambang. Hal ini juga didorong oleh meningkatnya permintaan akan bahan tambang seiring dengan peningkatan konsumsi per kapita.

   Secara umum, tambang terbuka dinilai lebih menguntungkan dibanding metode tambang bawah tanah dalam hal recovery (mineral yang dapat ditambang dibanding dengan banyak cadangan), grade control (pengendalian kadar), keluwesan operasi, keselamatan, dan lingkungan kerja.

Namun, dalam situasi dimana deposit terlalu kecil, berbentuk tak teratur, atau terletak terlalu dalam di bawah tanah, metode tambang bawah tanah akan lebih menguntungkan.

Suatu tambang terbuka pada satu titik mungkin saja perlu diubah menjadi tambang bawah tanah ketika batuan penutup (waste rock) yang perlu dikupas menjadi terlalu besar. Ini biasanya terjadi jika cadangan bijih berlanjut hingga sangat  dalam.

Faktor teknologi, kondisi pasar, dan kebijakan pemerintah akhirnya juga akan turut jadi pertimbangan dalam pemilihan metode tambang yang pas.

METODE PENAMBANGAN & PEMILIHANNYA

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

1. Tambang Ditempat (Insitu Mining or Novel Mining).

Pemilihan metode penambangan dilakukan berdasarkan pada keuntungan terbesar yang akan diperoleh, bukan berdasarkan letak dangkal atau dalamnya suatu endapan, serta mempunyai perolehan tambang (mining recovery) yang paling baik.

Dari 4 kelompok besar metode penambang tersebut menurut Hartman, 1987 dibagi-bagi menjadi metode-metode penambangan yang lebih spesifik seperti pada Tabel 3.1 berikut.

Tabel 3.1. Klasifikasi Metode Penambangan, (Hartman, 1987)

SISTEM	KELAS	METODE	BAHAN GALIAN
Konvensional
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
Inkonvesional
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

Pemilihan Metode Penambangan

 

Dalam kegiatan penambangan, aturan utamanya adalah memilih suatu metoda 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 rendah dan keuntungan yang maksimum. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan tersebut adalah :

1. Karakteristik spasial dari endapan

Factor-faktor ini merupakan faktor penting yang dominan karena umumnya sangat menentukan dalam pemilihan metode penambangan antara tambang terbuka dengan tambang bawah tanah, penentuan tingkat produksi, metode penanganan material, dan bentuk tambang dalam badan bijih. Factor-faktor tersebut meliputi :

1. Ukuran (dimensi, terutama tinggi dan tebal)
2. Bentuk (tabular, lenticular, massive, irregular)
3. Orientasi (dip/inklinasi)
4. Kedalaman (rata-rata dan nilai ekstrem, yang akan berimbas pada stripping ratio)

1. 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.

1. Mineralogi dan petrologi (Sulfida vs Oksida),
2. Komposisi kimia
3. Struktur endapan (lipatan, sesar, ketidakmenerusan, intrusi)
4. Bidang lemah, (kekar, rekahan)
5. Keseragaman, alterasi, erosi (zona dan daerah pembatas)

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

1. Sifat-sifat geoteknik (mekanika tanah dan mekanika batuan) untuk bijih dan batuan sekelilingnya. Hal-hal ini akan mempengaruhi pemilihan peralatan pada system penambangan terbuka dan pemilihan klas metode dalam system tambang bawah tanah (swasangga, berpenyangga atau ambrukan)
   1. Sifat-sifat fisik yang lain (bobot isi, voids, porositas, permeabilitas, lengas)
   2. Sifat elastik (kekuatan, modulus elastik, nisbah, dan lain-lain)
   3. Perilaku elastik atau visko elastik (flow, creep)
   4. Keadaan tegangan (tegangan awal, induksi)
   5. Konsolidasi, kompaksi dan kompeten (kemampuan bukaan pada kondisi tanpa penyangga)

1. Konsiderasi ekonomi

Faktor-faktor ini akan mempengaruhi hasil, investasi, aliran kas, masa pengembalian dan keuntungan. Faktor ini meliputi :

1. Cadangan (tonase dan kadar),
2. Produksi,
3. Umur tambang,
4. Produktivitas,
5. Perbandingan ongkos penambangan untuk metode penambangan yang cocok
6. Faktor teknologi

Kondisi paling cocok antara kondisi alamiah endapan dan metode penambangan adalah yang paling diinginkan. Sedangkan metode yang tidak cocok mungkin tidak banyak pengaruhnya pada saat penambangan, tetapi kemungkinan akan mempengaruhi pada kegiatan pendukung tambang/terusannya (pengolahan, peleburan, dll). Yang termasuk dalam faktor teknologi adalah  :

1. Perolehan tambang, Dilusi (jumlah waste yang dihasilkan dengan bijih),
2. Ke-fleksibilitas-an metode dengan perubahan kondisi,
3. Selektifitas metode untuk memisahkan bijih dan waste,
4. Konsentrasi atau dispersi pekerjaan,
5. Modal, pekerja dan intensitas mekanisasi

1. Faktor lingkungan

Factor lingkungan yang dimaksud tidak hanya berupa lingkungan fisik saja, tetapi juga meliputi lingkungan social-politik-ekonomi. Yang termasuk dalam faktor lingkungan adalah :
Prosedur pemilihan metoda penambangan secara ringkas dapat ditunjukkan oleh Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Prosedur pemilihan metode penambangan

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:

ü  Skala penambangan
ü  Laju produksi
ü  Selektivitas
ü  Persyaratan pekerja
ü  Keluwesan ekstraksi

Keputusan terakhir dalam pemilihan metode penambangan akan merefleksikan sifat-sifat mekanik dari badan bijih dan lingkungannya serta hal-hal teknik praktis lain. Misalnya, 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.
Kadang-kadang muncul permasalahan bahwa pemilihan metode penambangan dapat menimbulkan beberapa kesulitan teknis. Kesulitan yang timbul adalah bagaimana menggabungkan bebarapa faktor yang berpengaruh agar bisa memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan bijih. Berdasarkan perkembangan filosofi dan sejarah ilmu pertambangan, metode penambangan dikembangkan untuk dapat mengakomodir dan mengeksploitasi beberapa kondisi penambangan. Prosedur paling baik yang dapat dikembangkan dalam pemilihan metode penambangan adalah dengan melibatkan logika berpikir suatu sistem komputer.

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 bukan hal yang sederhana. Solusi praktis untuk menjawab pertanyaan ini (mengerti tentang mekanisme ambrukan) dapat ditemukan pada klasifikasi geomekanik yang dimodifikasi berdasarkan kondisi massa batuan di daerah penambangan.

Tujuan utama dalam 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 Gambar 3.1, yaitu studi

konseptual, studi rekayasa, dan studi rancangan rinci. Hasilnya ialah sebuah laporan rekayasa final. Contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan terbuka berdasarkan kekuatan bijih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut Hartman (1987) dapat dilihat pada Tabel 3.2.
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 3.3.

Tabel 3.2. Pemilihan Metode Penambangan Terbuka Berdasarkan Kekuatan Bijih Dan Batuan Serta Geometri Cadangan

konseptual, studi rekayasa, dan studi rancangan rinci. Hasilnya ialah sebuah laporan rekayasa final.
Contoh pedoman untuk penentuan metode penambangan terbuka berdasarkan kekuatan bijih dan batuan di sekitarnya serta geometri cadangan menurut Hartman (1987) dapat dilihat pada Tabel 3.2.
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 3.3.

� � p n � �/ r bisa memutuskan metode penambangan yang sesuai untuk suatu cebakan bijih. Berdasarkan perkembangan filosofi dan sejarah ilmu pertambangan, metode penambangan dikembangkan untuk dapat mengakomodir dan mengeksploitasi beberapa kondisi penambangan. Prosedur paling baik yang dapat dikembangkan dalam pemilihan metode penambangan adalah dengan melibatkan logika berpikir suatu sistem komputer.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 bukan hal yang sederhana. Solusi praktis untuk menjawab pertanyaan ini (mengerti tentang mekanisme ambrukan) dapat ditemukan pada klasifikasi geomekanik yang dimodifikasi berdasarkan kondisi massa batuan di daerah penambangan.

Tujuan utama dalam 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 Gambar 3.1, yaitu studi

Tabel 3.2. Pemilihan Metode Penambangan Terbuka Berdasarkan Kekuatan Bijih Dan Batuan Serta Geometri Cadangan