Metode Tambang Bawah Tanah

Tambang bawah tanah adalah kegiatan penambangan yang tidak berkaitan langsung dengan alam terbuka atau udara bebas. Dalam penambangan bawah tanah terbagi menjadi dua tahap, yaitu tahap development (pengembangan) dan tahap production (produksi).

Tahap development merupakan tahap pembuatan jalan masuk dan fasilitas-fasilitas bawah tanah lainnya. Tahap production merupakan tahap penggalian bijih.

Jalan masuk pada tambang bawah tanah dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :

a. Ramo

Ramo adalah jalan masuk berbentuk spiral atau melingkar mulai dari permukaan tanah menuju kedalaman tertentu. Ramo biasanya digunakan untuk jalan kendaraan atau alat-alat berat.

b. Shaft

Shaft adalah jalan masuk berupa lubang vertikal yang digali dari permukaan tanah menuju cadangan mineral. Pada shaft biasanya dipasangi lift, sehingga dapat digunakan untuk mengangkut orang, alat atau bijih.

c. Adit

Adit adalah jalah masuk berupa terowongan mendatar yang biasanya dibuat di sisi bukit atau pegunungan menuju ke lokasi bijih.

Metode tambang bawah tanah digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu :

a. Self Supported Opening Method

Self supported opening method adalah metode tambang bawah tanah yang menggunakan sedikit penyangga atau tidak menggunakan penyangga. Self supported opening method disebut juga open stope method.

Metode ini digunakan untuk endapan bijih dan batuan induk yang relatif keras, serta dapat dibedakan antara endapan bijih dan batuan induknya. Selain itu, metode ini cocok untuk endapan bijih yang tidak terlalu besar dan memiliki ketebalan kurang dari 5 m. Kemiringan endapan yang cocok menggunakan metode ini sekitar lebih dari 70^o.

Self supported opening method terbagi menjadi empat jenis, yaitu :

- Gophering coyoting adalah penambangan yang dilakukan dengan mengikuti arah endapan bijih dan alat-alat yang sangat sederhana. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih yang bersifat kuat, sehingga dapat menahan beban tanpa penyangga.

- Glory hole method adalah penambangan yang dilakukan dengan cara membuka lubang bukaan secara bebas. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih yang sempit (1 - 5 m) dengan arah memanjang ke bawah, berbentuk bulat dan relatif sedikit.

- Shrinkage stoping adalah penambangan yang dilakukan secara overhand. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih yang besar dengan ketebalan 3 m, bersifat homogen (uniform) dan memiliki nilai tinggi. Kemiringan endapan yang cocok menggunakan metode ini sekitar 50^o – 90^o. Bijih yang telah dihancurkan akan dibiarkan terkumpul di dalam stope (lombong atau ruangan). Lombong merupakan tempat penggalian bijih.

- Sublevel stoping adalah penambangan yang dilakukan dengan cara membuat beberapa level yang kemudian dibagi menjadi beberapa sublevel. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih yang memiliki ketebalan 1 – 20 m, bersifat homogen, kuat dan keras, tidak terdapat retakan pada batas antara endapan bijih dan batuan induk agar tidak terjadi dilusi (percampuran dua material). Kemiringan endapan yang cocok menggunakan metode ini sekitar 30^o.

c. Supported Opening Method

Supported Opening Method adalah metode tambang bawah tanah yang menggunakan penyangga, baik yang bersifat alamiah maupun buatan. Metode ini cocok untuk jenis endapan bijih dan batuan induk yang bersifat lunak.

Penyangga alamiah adalah penyangga berupa material yang dihasilkan dari proses penambangan itu sendiri, seperti endapan bijih yang tidak bernilai atau berkadar rendah. Batuan samping atau material lainnya yang tidak ditambang juga dapat dijadikan penyangga dalam metode penambangan ini.

Penyangga buatan adalah penyangga berupa baut besi, besi, beton, pasir, tanah, semen, baja, kayu atau bebatuan yang dimasukan ke dalam tambang bawah tanah.

Supported opening method terbagi menjadi empat jenis, yaitu :

- Shrink and fill stoping adalah penambangan yang dilakukan dengan cara membuat level-level berupa endapan bijih yang ditambang dan di dalam level-level tersebut dibentuk beberapa stope. Level (lubang bukaan yang bertingkat-tingkat) yang telah dilakukan penambangan kemudian diisi kembali dengan material dan dilanjutkan dengan membuat level baru. Penambangan dengan metode ini dilakukan ke arah horizontal.

- Cut and fill stoping adalah penambangan yang dilakukan dengan cara memotong batuan untuk membuat stope dalam level. Setelah penambangan selesai dilakukan dalam satu stope, maka stope tersebut diisi kembali tanpa menunggu penambangan selesai dilakukan dalam satu level. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan biji dengan ketebalan 1 – 6 m, bersifat keras, bernilai tinggi dan memiliki kadar yang tinggi, sedangkan batuan induknya bersifat lunak.

Kemiringan endapan yang cocok dengan metode ini tergantung ada tidaknya endapan vein (struktur endapan berbentuk urat yang saling memotong satu sama lain). Kemiringan endapan yang memiliki endapan vein sekitar lebih dari 45^o, sedangkan yang tidak terdapat endapan vein sekitar kurang dari 45^o.

- Square set stoping adalah penambangan yang dilakukan dengan cara membuat penyangga berupa ruang tiga dimensi, berbentuk kubus atau balok dan terbuat dari kayu atau besi. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih yang memiliki ketebalan 3,5 m, bersifat lunak termasuk batuan induknya dan tidak memiliki batas antara endapan bijih dan batuan induk. Kemiringan endapan yang cocok menggunakan metode ini sekitar 45^o.

- Stull stoping adalah penambangan yang dilakukan dengan cara memasang penyangga berupa kayu yang dipasang dari footwall ke hanging wall. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih yang bersifat kuat, memiliki ketebalan 1 – 5 m dan bernilai tinggi, sedangkan batuan induknya bersifat mudah pecah. Kemiringan endapan tidak menjadi pertimbangan atau tidak berpengaruh pada penambangan dengan metode ini.

Cara pemasangan penyangga terbagi menjadi tiga jenis, yaitu :

- Corner Set adalah cara pemasangan penyangga ke arah samping atau menyudut.

- Lead Set adalah cara pemasangan penyangga dari bagian depan yang searah dengan penambangan endapan bijih.

- Raise Set adalah cara pemasangan penyangga dari bawah ke atas.

d. Caving Method

Caving Method adalah metode tambang bawah tanah yang dilakukan dengan cara melakukan penggalian bagian bawah blok endapan bijih, hingga menyebabkan runtuhnya bebatuan pada bagian atas karena beratnya batuan tersebut atau tekanan dari samping bebatuan. Caving method disebut juga metode ambrukan.

Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih yang berukuran besar. Area dari endapan bijih yang dipindahkan pada bagian bawah blok saat proses undercutting berlangsung harus luas agar peronggaan massa batuan di atasnya bisa terjadi. Penarikan endapan bijih pada bagian bawah blok menyebabkan bijih yang hancur dapat terkumpul dan membentuk peronggaan ke arah atas, hingga semua bijih pada blok batuan tersebut runtuh.

Caving method terbagi menjadi tiga jenis, yaitu :

- Top slicing adalah penambangan yang dilakukan selapis demi selapis dari bawah ke atas atau sebaliknya pada stope yang berpenyangga. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih dan batuan induk yang bersifat lunak, serta lapisan penutup (overburden) yang mudah runtuh.  Selain itu, endapan bijih berukuran cukup besar, serta terdapat batas antara endapan bijih dan batuan induk yang cukup jelas.

- Sub level caving adalah penambangan yang dilakukan selapis demi selapis dari atas ke bawah secara lateral. Metode ini dapat menggunakan penyangga ataupun tidak. Metode ini cocok digunakan untuk jenis endapan bijih dengan ketebalan kurang dari 30 m, serta memiliki kadar dan nilai yang tinggi.

Kemiringan endapan untuk metode ini tidak terlalu berpengaruh, sedangkan lapisan penutup harus dapat dipecah-pecah menjadi blok-blok berukuran besar.

- Block caving adalah penambangan yang dilakukan dengan cara undercutting terhadap suatu blok dari endapan bijih dengan ketinggian 2,5 – 6 m. Blok akan runtuh secara perlahan-lahan jika penyangga diambil. Bijih yang telah ditambang akan dikeluarkan melalui drow point yang telah dibuat dengan interval (jarak) tertentu.

Pengambilan bijih melalui drow point harus dilakukan secara bersama-sama agar bijih tidak tercampur dengan batuan induknya. Metode ini cocok digunakan untuk endapan bijih dengan ketebalan 30 m dan panjang (tebal vertikal) 35 m. Selain itu, endapan bijih dan batuan induk yang mudah pecah menjadi ukuran kecil, tetapi tidak menjadi blok-blok. Penekanan akan membantu pemecahan bijih yang terdapat di bawahnya.

Perbedaan material-material bijih terlihat jelas, sehingga tidak akan terjadi dilusi saat berada di dalam drow point. Untuk endapan vein, kemiringan endapan harus 65^o, sedangkan untuk endapan bukan vein, kemiringan endapan tidak perlu dipermasalahkan.

Penambangan Batu Bara

Penambangan batu bara (coal mining) terbagi menjadi tiga metode, yaitu :

a. Long Wall

Long Wall adalah metode tambang bawah tanah untuk endapan batu bara yang dilakukan dengan cara membuat lorong-lorong panjang secara mekanis dan menggunakan penyangga yang dapat digerakkan secara hidrolik. Setelah material (batu bara) berhasil diambil atap tambang dibiarkan runtuh.

b. Short Wall

Short Wall adalah metode tambang bawah tanah untuk endapan batu bara yang dilakukan dengan cara membuat lorong-lorong pendek daripada ukuran lorong yang dibentuk melalui metode long wall.

c. Room and Pillar

Room and Pillar adalah metode tambang bawah tanah untuk endapan batu bara yang dilakukan dengan cara memotong jaringan ruang ke dalam lapisan batu bara dan menggunakan penyangga berupa kayu berbentuk blok-blok persegi.

Proses penambangan dilakukan dengan cara penambangan mundur, yaitu mengambil batu bara dari penyangga atau pilar-pilar kayu tersebut saat para penambang kembali ke atas. Setelah proses penambangan selesai dilakukan, atap tambang dibiarkan runtuh.

Proses penambangan dengan penambangan room and pillar dapat memproduksi batu bara lebih cepat daripada metode long wall.