BAB II - Desain Tambang Terbuka [PDF]

Citation preview

6



BAB II DESAIN TAMBANG TERBUKA



Penambangan dengan sistem tambang terbuka menyebabkan adanya perubahan rona/bentuk dari suatu daerah yang akan ditambang menjadi sebuah front penambangan.



Gambar 2.1 Sketsa bentuk rona awal sebelum pembukaan tambang



Gambar 2.2 Sketsa setelah dilakukan penambangan dengan metode open pit Tambang terbuka terdiri dari beberapa jenjang (bench) dan jalan angkut. 2.1 Geometri Jenjang



7



Geometri jenjang terdiri dari tinggi jenjang, sudut lereng jenjang tunggal, dan lebar dari jenjang penangkap (catch bench). Rancangan geoteknik jenjang biasanya dinyatakan dalam bentuk parameter–parameter untuk ketiga aspek ini. Tinggi jenjang: biasanya alat muat yang digunakan harus mampu pula mencapai pucuk atau bagian atas jenjang. Jika tingkat produksi atau faktor lain mengharuskan ketinggian jenjang tertentu, alat muat yang akan digunakan harus disesuaikan pula ukurannya. Sudut lereng jenjang: Penggalian oleh alat gali mekanis seperti loader atau shovel dipermuka jenjang pada umumnya akan menghasilkan sudut lereng antara 60-65 derajat. Sudut lereng yang lebih curam biasanya memerlukan peledakan pre-splitting. Lebar jenjang penangkap: ditentukan oleh pertimbangan keamanan. Tujuannya adalah menangkap batu–batuan yang jatuh, perlu bulldozer kecil atau grader untuk membersihkan catch bench ini secara berkala. Di beberapa tambang terkadang digunakan konfigurasi multijenjang (double/triple bench), pada umumnya untuk jenjang yang tingginya 5-8 meter. Dalam hal ini jenjang dibuat setiap dua atau tiga jenjang. Tujuannya adalah untuk menerjalkan sudut lereng keseluruhan. Jenjang penangkap ini biasanya dibuat lebih lebar dibandingkan untuk jenjang tunggal. Dalam operasi di pit, pengontrolan sudut lereng biasanya dilakukan dengan menandai lokasi pucuk jenjang (crest) yang diinginkan menggunakan bendera kecil. Operator shovel diperintahkan untuk menggali sampai mangkuknya lokasi bendera tersebut. Lokasi lubang–lubang tembak dapat pula menjadi pedoman. Komponen dasar pada open pit adalah jenjang. Bagian jenjang adalah: a. Crest dan toe.



BH



C



BW



 T Gambar 2.3 Bagian-bagian jenjang b. Jenjang kerja



Keterangan: BW: lebar jenjang BH: tinggi jenjang T : toe C : crest : face angle



8



Jenjang kerja merupakan bagian dari jenjang yang berfungsi sebagai tempat bekerja bagi peralatan tambang seperti : power shovel, back hoe, dan sebagainya.



SB WB



Keterangan SB : safety bench WB : working bench (jenjang kerja) : cut (galian yang diambil)



Gambar 2.4 Working bench dan safety bench c. Jenjang penangkap (catch bench) Jenjang penangkap merupakan jenjang yang berada di antara jenjang utama yang dibuat guna menangkap material yang jatuh atau runtuh dari jenjang sebelumnya. Ukuran dari jenjang ini biasanya relatif kecil dari jenjang utamanya.



C Keterangan : CB: catch bench C : cut (material yang lepas) CB



Gambar 2.5 Jenjang penangkap



d. Geometri jenjang penangkap



9



BH



Z Wh Wb



Keterangan : : Angel of repose B : Berm (Penangkap) Wb : Berm Height (Tinggi penangkap) BH : Bench Height (Tinggi jenjang) Wm: Minimum lebar jenjang Z : Impact Zone



Wm







Gambar 2.6 Geometri jenjang penangkap e. Pit slope geometry Pit slope geometry disebut juga geometri kemiringan dari front penambangan. Face angle adalah sudut lereng jenjang tunggal (Gambar 2.7)



C  Keterangan :  sudut kemiringan jenjang tunggal C: crest T: toe



T



Gambar 2.7 Face angle 2.2 Sudut Lereng Inter-ramp dan Ooverall Sudut lereng antar jalan (inter-ramp slope angle) adalah sudut lereng gabungan beberapa jenjang diantara dua jalan angkut. Inilah yang dihasilkan oleh ahli-ahli geoteknik sewaktu mereka menetapkan sudut lereng jenjang tunggal (face angle) dan lebar jenjang penangkap (catch bench). Sudut lereng keseluruhan (overall slope angle) adalah sudut yang sebenarnya dari dinding pit keseluruhan, dengan memperhitungkan jalan angkut, jenjang penangkap dan semua profil lain di pit wall. Berikut ini adalah definisi overall slope dan interramp slope angle: a. Overall slope angle



10



Overall slope angle merupakan sudut kemiringan dari keseluruhan jenjang yang dibuat pada front penambangan. Kemiringan ini diukur dari crest paling atas sampai dengan toe paling akhir dari front penambangan.



Upper most crest



 Lower most crest



Gambar 2.8 Overall slope angle ( b. Overall slope angle with ramp



R Keterangan : 



: overall slope angle



R



: ramp



 Gambar 2.9 Overall slope angle with ramp c. Interramp slope angle Interramp slope angle merupakan sudut yang berada diantara ramp yang diukur dari crest sampai dengan toe pada ramp. C Keterangan : R1: Interamp slope 1 R2: Interamp slope 2 R : Ramp RT : Ramp toe RC : Ramp Crest C : Crest T : Toe



11



R1



R RC



RT



R2 T Gambar 2.10 Interramp slope angle d. Overall slope angle with working bench Overall slope angle pada jenjang kerja dan beberapa jenjang lain diukur dari crest sampai toe. WB







Keterangan : WB 



: Working bench : Overall slope anlge dengan working bench



Gambar 2.11 Overall slope angle with working bench



e. Interramp slope angle dengan satu working bench C R1 WT



WB



Keterangan : R1 : Interramp slope working bench 1 R2 : Interramp slope working bench 2 WB : Working bench WT : Working bench toe WC : Working bench crest C : Crest T : Toe



WC



R2



T



12



Gambar 2.12 Interramp slope angle dengan satu working bench f. Overall slope angle dengan working bench dan ramp WB Keterangan : WB : Working Bench R : Ramp : Overall slope angle dengan satu working



R



bench dan ramp







Gambar 2.13 Overall slope angle dengan working bench dan ramp g. Interramp slope angle dengan working bench dan ramp



R1



WB



Keterangan : R1: Interamp slope Working Bench 1 R2: Interamp slope Working Bench 2 R3 : Interamp slope Ramp 3 WB: Working Bench R : Ramp



R2



R



R3



Gambar 2.14 Interramp slope angle dengan working bench dan ramp



h. Overall slope angle dengan dua working bench Keterangan : : Overall slope angle dengan dua working bench WB1: Working bench 1 WB2: Working bench 2 Sh1 : Shovel Group 1 Sh2 : Shovel Group 2



WB1



Sh1



WB2



Sh2







Gambar 2.15 Overall slope angle dengan dua working bench



13



2.3 Cara Penggambaran Geometri Jenjang Ada beberapa cara menggambarkan lokasi jenjang dalam peta tambang. Satu alternatif adalah dengan menggambar garis ketinggian menggunakan dua jenis garis, misalnya tipis-tebal, putus–putus penuh atau dua warna yang berbeda. Gambar peta yang dihasilkan cenderung lebih rumit.



Peta Keterangan : : toe : crest Gambar 2.16 Penggambaran crest dan toe pada peta Alternatif yang lebih sederhana adalah menggunakan ketinggian titik tengah jenjang (bench centerline) untuk mewakili suatu jenjang. Dengan demikian hanya diperlukan satu garis saja untuk menggambarkan suatu jenjang dipeta. Letak kontur ini tepat ditengah-tengah antara lokasi toe dan crest. Di luar pit, garis-garis kontur ditandai dengan elevasi sebenarnya. Didalam pit, jenjang digambarkan pada lokasi titik tengahnya (mid bench ) tetapi ditandai dengan elevasi kaki jenjang (bench toe). Pada kenyataanya, label ini mengacu pada dataran (misalnya elevasi catch bench) diantara dua centerlines. Garis kontur titik tengah (bench centerlines) ini memotong jalan angkut di tengah-tengah antara dua jenjang (separo jalan antar jenjang).



14



1.230



1.230 1.220



1.220 1.210



1.210 1.200



1.230



1.230



1.220



1.220 1.210



1.210 1.200



1.200



Keterangan : : Mid- bench (antara elevasi crest dan toe)



Gambar 2.17 Penggambaran mid-bench dengan penulisan elevasi toe Banyak cara dilakukan untuk penggambaran crest dan toe di peta, namun cara yang paling banyak dipakai adalah penggambaran mid-bench dengan elevasi yang ditulis adalah elevasi toe. Penggambaran mid-bench ini lebih sederhana dan tidak banyak garisgaris di dalam peta seperti penggambaran crest dan toe pada Gambar 2.17. 2.4 Desain Jalan Tambang (Ramp) Desain jalan tambang meliputi: (a) Letak jalan keluar tambang: untuk suatu tambang yang baru, penting diperhitungkan dimana letak jalan-jalan keluar dari tambang. Biasanya kita ingin akses yang baik ke lokasi pembuangan tanah penutup (waste dump) dan peremuk bijih (crusher). Topografi merupakan faktor yang penting akan sulit sekali bagi truk untuk keluar dari pit ke medan yang curam. (b) Lebar jalan: tergantung pada lebar alat angkut, biasanya 4 kali lebar truk. Lebar jalan seperti diatas memungkinkan lalu lintas dua arah, ruangan untuk truk yang



15



akan menyusul, juga cukup untuk selokan penyaliran dan tanggul pengaman. Untuk truk tambang yang paling besar saat ini (240 ton) lebar jalan biasanya sekiktar 30– 35 m. (c) Kemiringan jalan: jalan angkut di dalam tambang biasanya dirancang pada kemiringan 8% atau 10%. Untuk tambang–tambang besar, kemiringan jalan 8% paling umum. Ini akan memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam pembuatannya, serta memudahkan dalam pengaturan masuk ke jenjang tanpa menjadi terlalu terjal dibeberapa tempat. (d) Untuk jalan tambang yang panjang, kemiringan 10% adalah kemiringan maksimum yang masih praktis. Tambang- tambang kecil banyak yang dirancang dengan kemiringan 10%. (e) Rancangan spiral dan switchback: pada umumnya switchback ingin dihindari sebisa mungkin karena cenderung melambatkan lalu lintas juga ban akan cepat aus dan perawatan ban akan lebih besar. Pertimbangan lain ialah keamanan. Apabila ada sisi tambang yang jauh lebih rendah dari dinding lainnya di sekeliling pit, switchback di sisi ini sering lebih murah daripada membuat jalan angkut spiral mengelilingi dinding pit. Jika switchback harus dipakai, rancanglah cukup



panjang



sehingga



pada



bagian



sebelah



dalam



dari



tikungan



kemiringannya tidak terlalu terjal. Pertimbangan keamanan: di lokasi jalan tambang dapat dibuat belokan tanjakan darurat (runaway ramps) untuk menghentikan truk yang tak terkontrol, bila geometrik memungkinkan. Melakukan pengupasan ekstra yang besar hanya untuk membuat fasilitas ini tidak umum dilakukan. Tanggul pemisah di tengah jalan dapat dibuat di beberapa tempat untuk tujuan ini. Straddle berm semacam ini cukup murah biayanya. Dampak penggalian untuk membuat jalan: baik di batuan bijih atau waste, material yang diatasnya menjadi jalan tambang (atau yang harus digali untuk pembuatan jalan), volumenya sangat besar. Dampak ekonomik dari pembuatan jalan tambang cukup berarti. Sering ada kecendrungan untuk membuat studi kelayakan awal dengan tahap–tahap penambangan tanpa memperhitungkan jumlah material untuk membuat jalan angkut. Dampak jalan angkut pada tahap–tahap awal penambangan biasanya jauh lebih besar daripada dampaknya pada rancangan akhir penambangan.



16



Ramp grade 10%



Gambar 2.18 Desain ramp kemiringan 10% pada suatu pit