TAMBANG TERBUKA

Di dunia pertambangan, khususnya tambang batubara dikenal ada 2 jenis tambang, yaitu tambang terbuka dan tambang bawah tanah. Dimana tambang terbuka adalah suatu kegiatan penambangan batubara dengan cara membuka dan menggali lahan yang sangat luas hingga membentuk suatu lubang terbuka yang sangat lebar. Sedangkan tambang bawah tanah adalah suatu kegiatan penambangan batubara denga cara membuat lubang/terowongan bawah tanah dengan tanpa membuka lahan di atasnya secara luas. Pemilihan jenis tambang ini ditentukan oleh beberapa hal yang antara lain berupa :

·         Stripping Ratio (SR) / Nisbah kupasan yang ekonomis pada saat itu. Pengertian dari stripping ratio adalah : Perbandingan jumlah tanah kupasan penutup batubara dalam satuan meter kubik padat (baca BCM) yang harus dibuang untuk menghasilkan 1 ton batubara. Dapat disebut juga dengan rasio kupasan (dengan batubara) pada tambang batubara terbuka.

·         Metoda penambangan, antara lain misalnya direct digging, direct dozing, ripping, drilling dan blasting, truck dan shovel, dragline system, conveying, dll.

·         Teknologi yang akan digunakan. Hal ini akan disesuaikan dengan metode penambangan yang dipilih.

·         Lingkungan dan AMDAL, mengingat kegiatan tambang ini pasti membawa dampak negatif terhadap lingkungan disekitar areal tambang.

·         Keahlian sumber daya manusia yang bekerja sebagai pekerja tambang, baik bidang teknis, K3 dan non teknis.

·         Ketersediaan modal, mengingat kegiatan pertambangan memerlukan biaya investasi dan operasional yang sangat besar.

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.

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.

KEUNTUNGAN TAMBANG TERBUKA

Ada kriteria yang dapat digunakan sebagai dasar untuk penentuan pemilihan apakah suatu cadangan (lapisan batubara) akan ditambang dengan metoda tambang terbuka atau tambang dalam yaitu dengan membandingkan besarnya nilai tanah penutup (waste) yang harus digali dengan volume atau tonase batubara yang dapat ditambang.  Perbandingan ini dikenal dengan istilah “stripping ratio”.  Apabila nilai perbandingan ini (stripping ratio) masih dalam batas-batas keuntungan, maka metoda  tambang terbuka dianggap masih ekonomis.   Sebaliknya apabila nilainya di luar batas keuntungan, maka metoda penambangan tambang dalam yang dipilih. 

Beberapa keuntungan yang diperoleh bila menggunakan tambang terbuka diantaranya yaitu:

1.      Produksi tinggi

2.      Konsentrasi operasi (kegiatan) tinggi

3.      Ongkos operasi per ton bijih yang ditambang rendah

4.      Kegiatan eksplorasi dan keadaan geologi lebih mudah

5.      Leluasa dalam pemilihan alat gali/muat

6.       Recovery tinggi

7.      Perencanaan lebih sederhana

8.      Kondisi kerja lebih baik /karena berhubungan dengan udara luar

9.       Relatip lebih aman

10.  Pemakaian bahan peledak leluasa dan effisien

Untuk dapat menentukan metoda penambangan apa yang cocok untuk diterapkan maka perlu untuk membandingkan efisiensi ekonomi dari open mining dan underground mining , terkecuali keuntungan dari salah satu metode sudah terlihat jelas. Karakteristik dasar yang digunakan dalam evaluasi ekonomi dari tambang terbuka adalah “stripping ratio” , yaitu besarnya volume dari over burden yang digali per unit ore yang diperoleh.

Dalam penambangan open pit , perlu dihitung ongkos untuk pembuangan waste over burden dan waste dari country rock (lihat gambar1).

Perbandingan antara waste dan ore oleh karenanya merupakan faktor kontrol dalam membandingkan ongkos penambangan ore berdasar open pit dengan metode underground.

METODE TAMBANG TERBUKA

Metode tambang terbuka merupakan kegiatan penambangan yang diterapkan terhadap endapan bahan galian yang terletak di dekat permukaan bumi. Dengan demikian kegiatan penambangan langsung berhubungan dengan udara bebas, akibatnya :

a.       Kondisi kerja dan keselamatan kerja lebih baik.

b.      Segala macam peralatan dari yang kecil sampai yang besar dapat dipakai, sehingga produksinya bisa besar.

c.       Segala jenis bahan peledak dapat dimanfaatkan dan dapat diperoleh nisbah peledakan (blasting ratio) yang tinggi.

Tetapi segi negatifnya adalah:

a.       Merusak lingkungan hidup.

b.      Susah mencari tempat untuk menimbun material penutup (overburden) yang tidak mengganggu kegiatan penambangan dan memperparah kerusakan lingkungan, karena volume material yang akan ditimbun sangat banyak.

1.      TAHAPAN KEGIATAN TAMBANG TERBUKA

Secara garis besar tahapan kegiatan penambangan pada tambang terbuka adalah sebagai berikut:

a.       Pembabatan dan pembersihan lahan (land clearing).

Yang dimaksud dengan pembabatan adalah pembersihan daerah yang akan ditambang dari semak-semak, pepohonan dan tanah maupun bongkah-bongkah batu yang menghalangi pekerjaan-pekerjaan selanjutnya. Tanah pucuk yang subur (humus) harus ditimbun di tempat tertentu, lalu ditanami rerumputan dan semak-semak agar tidak mudah tererosi, sehingga kelak dapat dipakai untuk reklamasi bekas-bekas tambang.

Pembabatan ini bisa dilakukan dengan:

1.      Tenaga manusia yang menggunakan alat-alat sederhana seperti kapak, gergaji, arit, cangkul dan lain-lain.

2.      Menggunakan alat-alat mekanis yaitu buldoser dengan rooter / ripper, rake blade, rantai dan lain-lain.

b.      Pengupasan tanah penutup (stripping).

Pengupasan tanah penutup dimaksudkan untuk membuang tanah penutup (overburden) agar endapan bahan galiannya terkupas dan mudah untuk ditambang.

Ada beberapa macam cara pengupasan tanah penutup yang banyak diterapkan, yaitu:

1.      Back filling digging method.

Pada cara ini tanah penutup dibuang ke tempat yang endapan bijih atau batubaranya sudah digali. Peralatan yang banyak digunakan adalah power shovel atau dragline. Bila digunakan hanya satu buah peralatan mekanis, power shovel atau dragline saja, disebut single stripping shovel/dragline dan bila menggunakan lebih dari satu buah power shovel/dragline disebut tandem stripping shovel/dragline.

Cara back filling digging method cocok untuk tanah penutup yang:

-          Tidak diselingi oleh berlapis-lapis endapan batubara atau endapan bijih (satu lapis).

-          Material atau batuannya lunak.

-          Letaknya mendatar (horizontal).

2.      Benching system. Pada pengupasan tanah dengan sistem jenjang (benching system) ini pada waktu mengupas tanah penutup sekaligus sambil membuat jenjang. Sistem ini cocok untuk :

-          Tanah penutup yang tebal.

-          Bahan galian atau lapisan batubara yang juga tebal.

c.       Penambangan atau penggalian bahan galian (mining).
Adalah kegiatan pengambilan endapan bahan galian termasuk batubara dari dalam kulit bumi dan dibawa ke permukaan bumi untuk dimanfaatkan atau untuk diproses selanjutnya.

2. METODE PENAMBANGAN

a. Tambang Terbuka Untuk Endapan Bijih & Mineral Industri

Metode penambangan yang termasuk tambang terbuka ada 4 (empat) macam, yaitu:

1.      Open Pit / Open Cut / Open Cast / Open Mine Adalah cara-cara penambangan terbuka yang dilakukan untuk menggali endapan-endapan bijih metal seperti endapan bijih nikel, endapan bijih besi, endapan bijih tembaga, dan sebagainya. Bentuk tambang berdasarkan letak endpan bijih itu sendiri ada 2 (dua) macam, yaitu:

-          Open pit, merupakan bentuk penambangan untuk endapan bijih yang terletak pada suatu daerah yang datar atau lembah. Dengan demikian medan kerja digali ke arah bawah sehingga akan membentuk semacam cekungan atau pit.

-          Open cast / open mine / open cut, merupakan bentuk penambangan untuk endapan bijiih yang terletak pada lereng bukit. Dengan demikian medan kerja digali dari arah bawah ke atas atau sebaliknya (side hill type). Bentuk tambang dapat pula melingkari bukit atau undakan, hal tersebut tergantung dari letak endapan penambangan yang diinginkan.

Cara pengangkutan pada open pit / open cut/open cast / open mine tergantung dari kedalaman endapan dan topografinya. Pada dasarnya cara pengangkutannya ada 2 (dua) macam, yaitu :

-          Cara konvensional atau cara langsung, yaitu hasil galian atau peledakan diangkut oleh truck / belt conveyor / mine car / skip dump type rail cars, dan sebagainya, langsung dari tempat penggalian ke tempat dumping dengan menelusuri tebing-tebing sepanjang bukit.

-          Cara inkonvensional atau cara tak langsung adalah cara pengangkutan hasil galian / peledakan ke tempat dumping dengan menggunakan cara kombinasi alat-alat angkut. Misalnya dari permuka/medan kerja (front) ke tempat crusher digunakan truk, dan selanjutnya melalui ore pass ke loading point; dari sini diangkut ke ore bin dengan memakai belt conveyor, dan akhirnya diangkut ke luar tambang dengan cage

2.      Quarry
Adalah cara-cara penambangan terbuka yang dilakukan untuk menggali endapan-endapan bahan galian industri atau mineral industri, seperti batu marmer, batu granit, batu andesit, batu gamping, dll. Bentuk tambang berdasarkan letak endapan bahan galian industri itu senderi ada 2 (dua) macam, yaitu:

(a)    Side hill type, merupakan bentuk penambangan untuk batuan atau bahan galian indutri yang terletak dilereng-lereng bukit. Medan kerja dibuat mengikuti arah lereng-lereng bukit itu dengan 2 (dua) kemungkinan, yaitu:

-          Bila seluruh lereng bukit itu akan digali dari atas ke bawah, maka medan kerja dapat dibuat melingkar bukit dengan jalan masuk (access road) berbentuk spiral.

-          Jika hanya sebagian lereng bukit saja yang akan di tambang atau bentuk bukit itu memanjang, maka medan kerja dibuat memanjang pula dengan jalan masuk dari salah satu sisisnya atau dari depan yang disebut straight ramp.

Keuntungan side hill type ini ialah:

-          Dapat diusahakan adanya cara penirisan alamiah dengan membuat medan kerja sedikit miring ke arah luar dan di tepi jalan masuk dibuatkan saluran air.

-           Alat-angkut bermuatan bergerak ke arah bawah yang berarti mendapat bantuan gaya gravitasi. Dengan demikian waktu pengangkutannya (cycle time) menjadi lebih singkat.

Kerugiannya adalah:

-          Meterial penutup harus dikupas dan dibuang sekaligus sebelum penambangan dilakukan, berarti diperlukan modal yang besar untuk mengongkosi pengupasan material penutup.

-          Karena jalan masuknya miring, kalau pengemudi-pengemudi alat-alat angkut kurang hati-hati karena ingin dapat premi produksi, maka hal ini akan dapat menyebabkan kecelakaan, terutama pada jalan masuk yang berbentuk spiral.

(b)   Pit type / subsurface type, merupakan bentuk penambangan untuk batuan atau bahan galian industri yang terletak pada suatu daerah yang mendatar. Dengan demikian medan kerja harus digali ke arah bawah sehingga akan membentuk kerja atau cekungan (pit). Bentuk medan kerja atau cekungan tersebut ada 2 (dua) kemungkinan, yaitu:

-          Kalau bentuk endapan kurang lebih bulat atau lonjong (oval), maka medan kerja dan jalan masuk dibuat berbentuk spiral.

-          Bila bentuk endapan kurang lebih empat persegi panjang atau bujur sangkar, maka medan kerjapun di buat seperti bentuk-bentuk tersebut di atas dengan jalan masuk dari sisi yang disebut straight ramp atau berbentuk switch back.

Bentuk-bentuk kuari (quarry) yang diuraikan diatas adalah bentuk-bentuk dasar dari kuari yang tentu saja masih banyak lagi variasi-variasinya yang pada umumnya diusahakan agar menyesuaikan bentuk-bentuk dasar tersebut dengan keadaan dan bentuk endapan serta topografi daerahnya.

3.      Strip Mine

Strip Mine adalah cara-cara penambangan terbuka yang dialakukan untuk endapan-endapan yang letaknya mendatar atau sedikit miring. Yang harus diperhitungkan dalam penambangan cara ini adalah nisbah penguapan (stripping ratio) dari endapan yang akan ditambang, yaitu perbandingan banyaknya volume tanah penutup (m³ atau BCM) yang harus dikupas untuk mendapatkan 1 ton endapan. Cara ini sering diterapkan pada penambangan batubara, atau endapan garam-garam.

4.      Alluvial Mine, Adalah tambang terbuka yang diterapkan untuk menambang endapan-endapan alluvial, misalnya tambang bijih timah, pasir besi, emas dll. Berdasarkan cara penggaliannya, maka alluvial mine dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) macam, yaitu:

a.       Tambang semprot (hydraulicking).

Pada tambang semprot penggalian endapan alluvial dilakukan dengan menggunakan semprotan air yang bertekanan tinggi yang berasal dari penyemprotan yang disebut monitor atau water jet atau giant.

Tekanan aliran air yang dihasilkan oleh monitor dapat diatur sesuai dengan keadaan material yang akan digali atau disemprot yang biasanya bisa mencapai tekanan sampai 10 atm.

Untuk memperbesar produksi biasanya:

-          Digunakan lebih dari satu monitor, baik bekerja sendiri-sendiri atau bersama di satu permuka kerja;

-          Monitor dibantu dengan alat mekanis seperti back hoe atau buldoser.

b.      Penambangan dengan kapal keruk (dredging/MGM).

Penambangan dengan kapal keruk (MGM = Mesin Gali Mangkok) ini digunakan bila endapan yang akan digali terletak di bawah permukaan air, misalnya di lepas pantai, sungai danau atau dia suatu lembah dimana tersedia banyak air.

Berdasarkan macam alat-galinya, maka kapal keruk yang digunakan untuk penambangan dapat dibedakan menjadi 3 (tiga), yaitu:

-          Multi bucket dredge (lihat Gambar 13), yaitu kapal keruk yang alat-galinya berupa rangkaian mangkok (bucket).

-          Cutter suction dredge, yaitu kapal keruk dengan alat-gali berupa pisau pemotong yang menyerupai bentuk mahkota.

-          Bucket wheel dredge, yaitu kapal keruk yang dilengkapi dengan timba yang berputar (bucket wheel) sebagai alat-gali.

Sistem penggalian dengan kapal keruk dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) macam, yaitu:

-          Sistem tangga (benches), yaitu cara pengerukan dengan membuat atau membentuk tangga atau jenjang (benches).

-          Sistem tekan, yaitu cara pengerukan dengan menekan tangga (ladder) sampai pada kedalaman yang dikehendaki, kemudian maju secara bertahap tanpa membentuk tangga.

-          Sistem kombinasi, yaitu merupakan gabungan dari cara atau sistem tangga dengan sistem tekan. Biasanya sistem tangga dipakai untuk menggalikan tanah penutup, sedangkan sistem tekan untuk menggali endapan bijihnya (kaksa).

c.       Manual mining method.

Manual method atau penambangan secara sederhana adalah penambangan yang menggunakan tanaga manusia atau hampir tidak menggunakan tenaga masin atau alat mekanis.

Cara ini biasanya dilakukan oleh rakyat setempat atau kontraktor kecil untuk menambang endapan yang:

-          Ukuran atau jumlah cadangannya tidak besar.

-          Letaknya tersebar dan terpencil.

-          Tetapi endapannya cukup kaya.

Alat-alat konsetrasi yang biasanya digunakan pada manual method ialah:

-          Pan / batea / dulang.

-          Rocker (craddle).

-          Sluice box.

PERALATAN TAMBANG TERBUKA

Jenis alat berat yang digunakan, Misalnya:

1.      Dump-truck: Pemuatan – Pengangkutan – Penumpahan – Kembali

2.      Bull-dozer: Penancapan blade – penggusuran – Pengangkatan Blade – Memutar

3.      Excavator: Penggalian – Ayun bermuatan – Penumpahan – Ayun kosong

4.      Dragline: Pelemparan bucket – Pengerukan – Pengangkatan bucket – Ayun bermuatan –
Penumpahan – Ayun kosong

BULLDOZER

1.      Alat yang diperlukan
- Pengukur jarak (Met-band)
- Pengukur waktu (Stop-watch)
- Kompas & GPS
- Tabel observasi

2.      Data yang diamati
- Jarak gusur dan kondisi lapangan
- Jenis, sifat dan volume material yang digusur
- Waktu edar (CT)
- Dimensi blade
- Perpindahan transmisi

3.      Prosedur Kerja

-          Siapkan alat yang diperlukan dan pastikan alat- baik.

-          Ukur dimensi blade dari bulldozer.

-           Amati jenis material yang digusur.

-          Pada saat bulldozer bekerja amati waktu edar dalam tabel observasi.

-          Sewaktu bulldozer selesai menggusur, ukur jarak berada dengan ujung tempat kerja bulldozer.

-          Lakukan beberapa kali pengamatan, sehingga dinyatakan layak / representative.

-          Hitung produktifitas dan efisiensi alat.

4.      Perhitungan Produksi

Produksi per-siklus q = L x H 2 x a

Dimana :
q : Produksi per siklus (m3)
L : Lebar blade (m)
H : Tinggi blade (m)
a : Faktor blade

5.      Waktu Edar

CT = FT + GCTR + RT + GCTF

Dimana :
CT : Waktu edar (menit)
FT : Waktu mendorong / maju (menit)
GCTR : Waktu mengganti gigi mundur (menit)
RT : Waktu mundur (menit)
GCTF : Waktu mengganti gigi maju (menit)

6.      Produksi per-jam CT

Q = q x 60 x E

Dimana :
Q : Produksi per-jam (m3/jam)
q : Produksi per siklus (m3)
CT : Waktu edar (menit) 60 : Konversi jam -> menit
E : Efisiensi kerja

SHOVEL-DOZER DAN WHEEL LOADE

1.       Alat yang diperlukan
- Pengukur jarak (Met-band)
- Pengukur waktu (Stop-watch)
- GPS
- Tabel Observasi

2.      Data yang diamati
- Jenis, sifat dan kondisi material
- Jarak perpindahan / pengangkutan material
- Waktu edar (CT)
- Dimensi bucket
- Pergerakan alat

3.      Prosedur Kerja
- Siapkan alat yang diperlukan dan pastikan alat-alat tersebut bekerja dengan baik
- Ukur dimensi bucket atau lihat spesifikasi alat bila tidak ada modifikasi
- Amati jenis material yang dikerjakan dan medan kerjanya
- Pada saat wheel-loader bekerja amati waktu edar dan catat hasil pengamatan
- Pencatatan dilakukan saat pemuatan, pengangkutan, penumpahan, kembali.
- Saat pemuatan material, perhatikan faktor pengisian bucket
- Lakukan beberapa kali pengamatan, sehingga dinyatakan hasil pengamatan layak.

4.      Perhitungan Produksi

Produksi per-siklus
q= q x K 1

Dimana :
q : Produksi per siklus (m3)
q :

1 Kapasitas munjung  (m3)
K : Faktor pengisian bucket

EXCAVATOR

1.      Alat yang diperlukan
- Pengukur jarak (Met-band)
- Pengukur waktu (Stop-watch)
- GPS
- Tabel Observasi

2.      Data yang diamati
- Jenis, sifat dan kondisi material
- Jarak perpindahan / pengangkutan material
- Waktu edar (CT)
- Dimensi bucket
- Pergerakan alat

3.      Prosedur Kerja
- Siapkan alat yang diperlukan dan pastikan alat-alat tersebut bekerja dengan baik
- Ukur dimensi bucket atau lihat spesifikasi alat (bila tidak ada modifikasi)
- Amati jenis material yang dikerjakan
- Pada saat excavator bekerja amati waktu edar dan catat hasil pengamatan
- Pencatatan dilakukan saat penggalian, ayun bermuatan, penumpahan, ayun kosong, dst.
- Pada saat observasi waktu edar, perhatikan pula isi bucket (peres atau munjung)
- Buat perkiraan volumenya relatif terhadap volume bucket).
- Lakukan beberapa kali pengamatan, sehingga dinyatakan hasil pengamatan layak
- Hitung produktifitas dan efisiensi alat

DUMP-TRUCK

1.      Alat yang diperlukan
- Pengukur jarak (Met-band / speedo-meter)
- Pengukur waktu (stop-watch)
- Kompas dan GPS
- Alat komunikasi (HT)
- Tabel Observasi

2.      Data yang diamati
- Jenis, sifat dan kondisi material
- Jarak perpindahan / pengangkutan material
- Waktu edar (CT)
- Dimensi bucket yang mengisi material dan jumlah pengisian per bak
- Pergerakan alat

3.      Prosedur Kerja
- Siapkan alat yang diperlukan dan pastikan alat-alat tersebut bekerja dengan baik
- Pastikan anda telah mengetahui dimensi bucket yang bertugas mengisi material
- Amati jenis material yang dikerjakan
- Pada saat excavator mengisi material ke dalam bak dump-truck
- Amati jumlah pengisian bucket dan kondisi bucket (peres atau munjung).
- Amati pula lama waktu pengisian dan catat hasil pengamatan dalam tabel observasi.
- Pencatatan waktu dilakukan saat pengisian (loading time), pengangkutan (hauling time), manuver untuk penumpahan (spotting dumping time), penumpahan (dumping time), perjalanan kembali (return time), manuver untuk pengisian (spotting loading time), dst.
- Lakukan beberapa kali pengamatan, sehingga dinyatakan hasil pengamatan layak
- Hitung produktifitas dan efisiensi alat
- Agar data observasi ini dapat digunakan pula untuk mendapatkan sinkronisasi alat, usahakan awal pengamatan waktu edar dump-truck bersamaan dengan awal pengamatan waktu edar alat gali-muat.