Penambangan Permukaan

MINE PLANNING / PERENCANAAN TAMBANG

Rekayasa teknik yang baik adalah kunci operasi yang berkelanjutan dan itu semua dimulai dengan perencanaan tambang. Poin-point penting yang harus anda kuasai dalam perencanaan tambang antara lain:

1. Menunjukkan pengetahuan tentang tujuan jangka panjang, jangka pendek, dan perencanaan produksi

2. Menunjukkan pemahaman tentang Metode Mathieson untuk proses perencanaan ekstraksi yang dimana akan memengaruhi perencanaan dan kegiatan pertambangan

3. Tata letak bench untuk tambang terbuka, dimensi bench, dan parameter yang memengaruhi desain bench

4. Mengetahui tentang metode penambangan permukaan mekanis dan berair, seperti

• menjelaskan faktor-faktor yang mendukung pilihan metode
• menggambarkan siklus dan urutan operasi
• sketsa metode untuk mengilustrasikan karakteristik
• daftar jenis peralatan yang terkait dengan metode
• mengetahui komoditas yang biasa ditambang dengan metode tertentu

Perencanaan tambang merupakan gabungan antara desain tambang dan penjadwalan kegiatan penambangan. 

Tujuan dari desain tambang adalah untuk mencipatakan tambang yang memungkinkan ekploitasi cadangan dengan cara aman, ekonomis, dan bertanggung jawab terhadap lingkungan. 

Penjadwalan tambang berkaitan dengan operasional, seperti penugasan peralatan dan orang dimana pengurutan yang diinginkan dapat mewujudkan target produksi.

Jangka panjang : untuk mengetahui kapan saatnya menutup tambang, melihat tingkat produksi untuk tahun-tahun yang akan datang, dan kemampuan untuk memenuhi permintaan pasar

Jangka menengah: untuk merencanakan pembelian peralatan dan keputusan modal lain

Jangka pendek: berkaitan dengan rencana penambangan terperinci, maksudnya dimana akan dilakukan pertambangan berikutnya dan mengurutkannya, berapa banyak produksi yang didapat, biaya pasokan, kebutuhan personel, dan lain. lain

Jangka harian: menetapkan rencana kepegawaian dan penugasan peralatan.

DETIL PERENCANAAN TAMBANG

Ketidakpastian utama untuk proyek pertambangan adalah kadar, tonase, kondisi geoteknik, dan fluktuasi harga komoditas. Keputusan untuk melanjutkan proyek sangat dipengrauhi oleh apa yang terjadi dalam lima atau lebih tahun pertama operasi. Pada aturan umum, laba ditentukan dengan mengurangi biaya dari pendapatan.

Keuntungan = Pendapatan - Biaya

Jika ingin memaksimalkan laba, harus menentukan 2 tujuan: 

1. Memaksimalkan pendapatan

• dengan menambang material kelas tertinggi sedini mungkin
• dengan menambang sebanyak mungkin bahan yang bisa dijual secepat mungkin

2. Meminimalkan biaya

• minimalisir biayar operasi pembuangan limbah
• minimalisir biaya unit dan operasi tambahan

Ada sebuah pertanyaan menarik, "Mengapa kita tidak menggunakan beberapa peralatan besar saja agar tidak menghabiskan 15-20 tahun dalam satu proyek?" Ada beberapa alasan untuk pertanyaan tersebut, antara lain:

• Permintaan Pasar Tidak Cukup. Artinya tidak mungkin dapat menjual semua produk dalam waktu singkat. Yang nantinya dapat menyebabkan penurunan kualitas produk dan biaya pemeliharaan yang mahal
• Peningkatan Biaya Peraltan
• Biaya Pengembangan Tambang Lebih Tinggi
• Kehilangan Selektivitas. Artinya anda akan mengencerkan lebih banyak bijih dengan limbah
• Siklus Hidup Peralatan

PERENCANAAN MATHIESON / METODE MATHIESON

Titik awal perencanaan tambang adalah model geologi badan bijih. Ada serangkaian perencanaan yang pertama kali disusun oleh Mathieson (1982) untuk penambangan bawah tanah maupun permukaan. Berikut ini adalah tujuan perencanaan Mathieson:

1. Menambang bijih "The Best Next"

Apa maksudnya? Yaitu memaksimalkan keuntungan dan tidak bertentangan dengan batasan lain seperti ruang operasi alat dan desain lereng. 

2. Maintain sufficeint ore exposure

Biasanya terjadi jika mengalami kendala tak terduga seperti: cuaca buruk, stabilitas lereng, dan sebagainya sehingga dibutuhkan opsi lain agar produksi tetap berjalan dengan cara memiliki opsi singkapan-singkapan lain yang di maintain dengan baik.

3. Operasional yang tepat

Lebar bench yang memadai dan jalur angkut muatan yang dirancang baik itu penting untuk mencapai tingkat produksi. Pentingnya jalan angkut dan ruang operasi dirancang sedemikian rupa agar produktivitas menjadi efektif, minimalisir biaya operasional dan juga mengurangi bahaya keselamatan pekerja.

4. Defer stripping

Yaitu meminimalisir jumlah pengupasan tanah yang diperlukan untuk mengakses deposit / bijih.

5. Meminimalisir resiko cash flow tahap awal pekerjaan

Variabel yang memengaruhi diantaranya yaitu pengiriman alat, kinerja sub-kontraktor, dan ketidakpastian kondisi geologi awal. Yang pada intinya adalah penting untuk menentukan tingkat produksi yang dicapai dalam beberapa tahun pertama umur tambang

6. Memaksimalkan kemiringan lubang galian serta meminimalkan resiko kegagalan lereng

Konsep dasarnya adalah semakin curam lereng, maka semakin menguntungkan ASALKAN tidak mengalami kegagalan lereng. Perhitungan stabilitas lereng diperlukan faktor keamanan. Pendekatan yan baik adalah perlu memilih faktor keamanan yang lebih kecil tetapi memanfaatkan instrumentasi dan teknik pemantauan lereng yang baru jadi. 

7. Optimalkan tingkat cutoff dan tingkat produksi

Perlu diingat bahwa "tingkat produksi pabrik hanya tergantung pada bijih, sedangkan tingkat produksi tmabang mencakup pemindahan bijih dan lapisan tanah penutup". Harus diingat pula bahwa nilai cutoff didasarkan pada asumsi harga jual dan asumsi biaya penambangan. 

8. Optimalkan metode dan pemilihan peralatan

Pentingnya untuk memilih ukuran peralatan pertambangan. Parameter lainnya seperti biaya satuan operasi, ketersediaan peralatan, selektivitas, ruang operas, dampak lingkungan, dan parameter teknis dan ekonomi lainnya.

9. Mengembangkan rencana tambang yang berkelanjutan

Ingat prinsip Triple-bottom line, yaitu: operasi yang ekonomis, aman, dan bertanggung jawab terhadap lingkungan.

METODE TAMBANG PERMUKAAN MEKANIS

Gambar. Klasifikasi metode penambangan terbuka

A. Open-Pit Mining

Jenis penambangan ini hampir selalu berlaku untuk tambang non-batubara, yang mana kebanyakan endapan bijih logam dan agregat. Namun lapisan batubara yang curam di dekat permukaan juga dapat menggunakan metode ini. 

Gambar. Kiri: endapan curam, Kanan: endapan masif

Dan berikut adalah bagaimana pembuatan desain Open Pit berdasarkan kedua jenis endapan diatas.

 

Gambar. Atas: Open pit pada endapan masif. Bawah: Open pit pada endapan curam.

Apabila diperhatikan, pada diagram endapan curam, dasar lubang berhenti sebelum mencapai ujung badan bijih. Kenapa? Karena saat masuk lebih dalam, stripping ratio akan menjadi lebih besar, biaya operasional penambangan juga semakin besar. Apabila hal itu terjadi bagaimana? Ada 2 pilihan: Reklamasi atau Underground Mining. 

Sebagaimana mestinya, dinding pit perlu diturunkan untuk jalan akses manusia dan alat berat kerja, yang biasa disebut Benching. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah.

Gambar. Open pit dengan desain bench yang selayaknya

Jumlah dari bench tergantung pada tinggi bench dan kedalaman lubang akhir. Pada desain tersebut, konsep stabilitas lereng sangat diperlukan untuk menentukan jumlah bench, dimensi bench, dan sudut pit. 

Gambar. Unsur-unsur pada open-pit

Keterangan:

• Bench floor     : permukaan horizontal bench
• Bench face      : permukaan vertikal bench
• Face angle       : sudut rata-rata antara bench floor dan bench face
• Bench height   : jarak vertikal antara bench atas dan bench bawah
• Toe                  : titik interior dari persimpangan bench floor dan bench face
• Crest                : titik eksterior dari persimpangan bench floor dan bench face
• Bench Width    : lebar bench
• Bank width      : jarak proyeksi kemiringan antara puncak dan kaki bench face

Ada 2 jenis bench pada open-pit, yaitu: working benches dan safety benches. Working benches adalah tempat operasi unit (pengeboran, peledakan, pemuatan, pengangkutan) dilakukan. Working benches lebih lebar dari safety benches. Sedangkan safety benches dirancang untuk menambahkan "lereng buatan" untuk menambahkan gaya geser lereng dan mengurangi resiko kegagalan lereng. Bench perlu dirancang dengan baik agar tidak ada resiko kestabilan akibat ketinggian bench yang berlebihan. Ada hubungan langsung antara kekuatan batuan dengan nilai aman untuk sudut bench face dan bench height, atau disebut bench face angle (yang dibatasi oleh pertimbangan geoteknik)

Kemudian ada yang namanya Derajat Selekjtivitas, diilustrasikan dengan 3 gambar dibawah ini:

Gambar. Variasi pada tingkat dan pengaruh ukuran bench yang berbeda pada selektivitas

Seperti yang dilihat bahwa, tinggi bench yang lebih kecil menghasilkan selektivitas lebih baik. Artinya lebih sedikit limbang yang ditambang, dimuat, dan diangkut sehingga dapat menurunkan biaya operasional. Semakin banyak selektivtas, maka semakin efektif dan ekonomis.

Adapula Safety Berm, yaitu tanggul pengaman yang merupakan umpukan material yang hancur dan dibangun sepanjang Crest untuk membentuk "Pagar Pengaman" sehingga dapat mencegah truk atau alat berat tergelincir apabila tidak sengaja melewati tepi jalan. 

Haul Roads / Jalan angkut dirancang agar truk angkut mendapatkan akses yang baik, dengan kemiringan maksimal hingga 15%. Fungsinya sendiri adalah untuk meningkatkan produktivitas dan efesiensi kerja ketika komoditas yang sudah ditambang akan dibawa ke tempat penyimpanan atau pengolahan. 

Gambar. Kenampakan dan keterangan desain bench pada open-pit

Gambar. Kenampakan dan keterangan dari unsur-unsur yang ada pada open-pit