Teknik Penambangan Part 8: Metode Penambangan Bawah Tanah untuk SMK kelas XII

Teknik Penambangan Part 8: Metode Penambangan Bawah Tanah unutk SMK Kelas XII

GO-SINARBULAN.COM ; Selamat datang di materi pembelajaran Teknik Geologi Pertambangan Fase F untuk SMK. Pada bagian ini, kita akan mempelajari Teknik Penambangan Part 8 dengan materi Metode Penambangan Bawah Tanah.

Materi ini diperuntukkan bagi Murid SMK Kelas XII Fase F dengan konsentrasi keahlian Teknik Geologi Pertambangan, khususnya pada elemen Teknik Penambangan. Pembahasan disajikan dengan bahasa yang lebih ringan agar murid dapat memahami konsep dasar metode penambangan bawah tanah, jenis-jenisnya, peralatan yang digunakan, serta aspek keselamatan kerja yang perlu diperhatikan.

A. Pengertian Metode Penambangan Bawah Tanah

Metode penambangan bawah tanah (underground mining) adalah metode pengambilan bahan galian dengan membuat bukaan atau akses dari permukaan menuju lokasi endapan yang berada di bawah permukaan bumi.
Metode ini dapat dipertimbangkan ketika endapan terlalu dalam untuk ditambang secara ekonomis menggunakan metode penambangan terbuka, ketika pengupasan lapisan penutup menjadi tidak ekonomis, atau ketika kondisi penggunaan lahan di permukaan membatasi kegiatan tambang terbuka.
Namun, kedalaman endapan bukan satu-satunya faktor penentu. Pemilihan metode juga mempertimbangkan bentuk dan ukuran endapan, kekuatan batuan, kadar bahan galian, biaya, keselamatan, serta dampak terhadap lingkungan.
Penambangan bawah tanah membutuhkan perencanaan yang teliti karena kegiatan berlangsung di ruang terbatas dan memiliki risiko khusus, seperti runtuhan batuan, kekurangan udara segar, gas berbahaya, debu, serta gangguan pada jalur transportasi.

B. Tujuan dan Prinsip Penambangan Bawah Tanah

Secara umum, penambangan bawah tanah bertujuan mengambil bahan galian dari endapan yang sesuai untuk ditambang menggunakan akses dan bukaan bawah tanah.
Beberapa prinsip pentingnya adalah:

Akses menuju endapan. Membuat jalur masuk dan bukaan kerja yang sesuai dengan kondisi tambang.
Pengambilan bahan galian. Melakukan pembongkaran atau pemberaian material menggunakan cara dan peralatan yang sesuai.
Pengangkutan material. Memindahkan material hasil penambangan menuju titik pengumpulan dan selanjutnya ke permukaan.
Pengendalian kestabilan batuan. Menjaga bukaan tambang tetap aman melalui penyanggaan, pengaturan geometri bukaan, dan pemantauan kondisi batuan.
Pengendalian lingkungan kerja. Menyediakan ventilasi, penerangan, jalur evakuasi, serta sistem komunikasi dan pemantauan yang diperlukan.

Prinsip-prinsip tersebut saling berkaitan. Produksi yang tinggi tidak dapat dijadikan satu-satunya ukuran keberhasilan apabila keselamatan pekerja dan kestabilan tambang tidak terjamin.

C. Jenis-Jenis Metode Penambangan Bawah Tanah

Metode penambangan bawah tanah dapat dikelompokkan berdasarkan cara bukaan dipertahankan agar stabil. Secara umum, terdapat metode dengan bukaan yang relatif mampu berdiri sendiri, metode yang memerlukan penyanggaan, dan metode yang memanfaatkan ambrukan batuan secara terkendali.

1. Room and Pillar

Room and pillar adalah metode penambangan dengan membuat ruang-ruang pengambilan bahan galian dan meninggalkan sebagian material sebagai pilar.
Pilar tersebut berfungsi membantu menopang batuan di atas bukaan. Bentuk, ukuran, dan jarak antarpilar harus direncanakan berdasarkan kondisi geologi dan geoteknik.
Metode ini dapat diterapkan pada endapan yang relatif mendatar, misalnya batubara, garam, dan beberapa bahan galian industri, apabila kondisi endapannya sesuai.
Contoh sederhana: Murid dapat membayangkan sebuah ruangan yang memiliki beberapa tiang penyangga. Dalam metode ini, sebagian material endapan sengaja tidak diambil untuk membantu menjaga kestabilan bukaan.
Perlu dipahami bahwa pilar bukan sekadar material yang tersisa. Pilar merupakan bagian penting dari rancangan kestabilan tambang.

2. Cut and Fill

Cut and fill merupakan metode penambangan dengan mengambil bahan galian secara bertahap, kemudian mengisi kembali ruang yang telah ditambang menggunakan material pengisi (backfill) sesuai kebutuhan rancangan.
Secara sederhana, kegiatan dilakukan dengan mengambil satu bagian endapan, mengisi ruang yang terbentuk, kemudian melanjutkan pengambilan pada bagian berikutnya.
Metode ini dapat dipertimbangkan pada endapan yang bentuknya tidak beraturan atau pada kondisi batuan yang membutuhkan dukungan tambahan. Penggunaan material pengisi juga membantu mengendalikan ruang kosong yang terbentuk selama penambangan.
Kelebihannya adalah kegiatan dapat dilakukan secara selektif dan menyesuaikan bentuk endapan. Sementara itu, kebutuhan pengisian, pengaturan tahapan kerja, dan biaya operasional dapat menjadi tantangan.

3. Sublevel Stoping

Sublevel stoping merupakan metode yang menggunakan beberapa tingkat atau sublevel untuk mengakses dan mengambil bahan galian. Pemboran dilakukan dari bukaan yang telah direncanakan, kemudian material yang telah diberai dikeluarkan melalui sistem pengambilan dan pengangkutan yang sesuai.
Metode ini umumnya dipertimbangkan untuk endapan dengan geometri yang sesuai dan batuan yang cukup kuat untuk mempertahankan kestabilan bukaan selama kegiatan berlangsung.
Keberhasilan penerapannya sangat dipengaruhi oleh kondisi batuan, bentuk endapan, rancangan pemboran, pengendalian peledakan, serta pengaturan bukaan dan pilar jika diperlukan.

4. Block Caving

Block caving merupakan metode yang memanfaatkan ambrukan batuan secara terkendali pada massa endapan yang sesuai. Bagian bawah endapan dipersiapkan agar material dapat runtuh akibat pengaruh gravitasi dan kondisi tegangan batuan yang telah direncanakan.
Material yang telah ambruk kemudian dikumpulkan dan diangkut melalui sistem pengambilan material di bawah tanah.
Metode ini dapat digunakan pada endapan berukuran besar dengan kondisi geologi dan geoteknik yang memenuhi persyaratan. Penerapannya membutuhkan perencanaan dan pengendalian yang sangat cermat karena proses ambrukan dapat memengaruhi kondisi batuan di sekitarnya dan berpotensi menimbulkan penurunan permukaan.
Block caving bukan berarti membiarkan tambang runtuh tanpa pengendalian. Ambrukan merupakan bagian dari rancangan metode yang harus dianalisis dan dipantau.

5. Longwall Mining

Longwall mining merupakan metode yang banyak dikenal dalam penambangan batubara pada endapan yang relatif mendatar dan memanjang. Pengambilan batubara dilakukan pada bidang kerja yang panjang menggunakan peralatan mekanis.
Dalam penerapannya, sistem penyangga bergerak dapat digunakan untuk menopang area kerja selama proses pengambilan berlangsung. Batuan di belakang area kerja dapat dibiarkan ambruk sesuai rancangan metode.
Pemilihan metode ini dipengaruhi oleh ketebalan dan kemiringan lapisan batubara, kondisi batuan atap dan lantai, serta kebutuhan peralatan dan sistem pengangkutan.

D. Klasifikasi Berdasarkan Cara Menjaga Kestabilan Bukaan

Untuk mempermudah pemahaman, metode penambangan bawah tanah dapat dikelompokkan sebagai berikut.

1. Metode dengan bukaan yang relatif mampu berdiri sendiri (unsupported methods)

Metode ini mengandalkan kekuatan batuan dan rancangan bukaan untuk mempertahankan kestabilan, dengan kebutuhan penyanggaan buatan yang relatif terbatas sesuai kondisi tambang. Contohnya adalah room and pillar dan beberapa bentuk open stoping.
Istilah unsupported bukan berarti tambang sama sekali tidak membutuhkan pengamanan. Penilaian kestabilan, pemantauan, dan penyanggaan tambahan tetap diperlukan apabila kondisi mengharuskannya.

2. Metode dengan penyanggaan (supported methods)

Metode ini menggunakan sistem penyangga atau material pengisi untuk membantu menjaga kestabilan bukaan. Salah satu contohnya adalah cut and fill.

3. Metode ambrukan (caving methods)

Metode ini memanfaatkan ambrukan massa batuan yang direncanakan sebagai bagian dari proses pengambilan bahan galian. Contohnya adalah block caving, sublevel caving, dan longwall mining.
Pengelompokan tersebut merupakan pengantar untuk memahami prinsip setiap metode. Dalam praktiknya, rancangan tambang dapat memiliki unsur yang saling berkaitan, sehingga penerapan suatu metode harus mengikuti kajian teknis yang menyeluruh.

E. Bukaan dan Akses pada Tambang Bawah Tanah

Sebelum produksi dimulai, tambang membutuhkan akses yang memungkinkan pekerja, peralatan, udara, dan material bergerak dengan aman.
Beberapa istilah dasar yang perlu dipahami adalah:

Shaft: bukaan berbentuk terowongan vertikal atau mendekati vertikal yang dapat digunakan untuk akses pekerja, pengangkutan material, atau kebutuhan tambang lainnya.
Decline atau ramp: jalur miring yang menghubungkan permukaan dengan bagian bawah tanah atau menghubungkan tingkat tambang.
Drift: bukaan mendatar yang dibuat untuk mengakses atau mengikuti bagian tertentu dari endapan.
Stope: ruang atau bagian endapan tempat kegiatan pengambilan bahan galian berlangsung.
Pillar: bagian batuan atau endapan yang sengaja dipertahankan untuk membantu menopang massa batuan.
Backfill: material yang dimasukkan ke ruang bekas penambangan untuk tujuan tertentu, termasuk membantu mendukung kestabilan.

Istilah tersebut memiliki fungsi yang berbeda. Pemahaman istilah sangat penting agar komunikasi dan pembacaan rancangan tambang tidak menimbulkan kesalahan.

F. Peralatan dalam Penambangan Bawah Tanah

Jenis peralatan bergantung pada metode penambangan, ukuran bukaan, kondisi batuan, dan sistem pengangkutan yang digunakan.
Beberapa contoh peralatan adalah:

Mesin bor tambang: membuat lubang bor untuk kegiatan pemboran, termasuk pemboran yang berkaitan dengan pemberaian batuan.
Alat muat bawah tanah: mengambil dan memuat material hasil pemberaian. Salah satu contohnya adalah load-haul-dump (LHD), yang dapat digunakan untuk memuat dan mengangkut material dalam jarak tertentu.
Truk tambang bawah tanah: mengangkut material melalui jalur yang dirancang sesuai dimensi alat dan kondisi tambang.
Konveyor: memindahkan material secara kontinu pada sistem yang menggunakan sabuk atau perangkat pengangkut sejenis.
Alat penyangga batuan: dapat berupa baut batuan (rock bolt), jaring kawat (mesh), beton semprot (shotcrete), atau sistem penyangga lain sesuai hasil kajian.
Peralatan ventilasi: kipas dan saluran udara untuk mengatur aliran udara sesuai kebutuhan tambang.
Peralatan pemantauan: digunakan untuk membantu mengawasi kondisi lingkungan kerja, gas, pergerakan batuan, dan aspek keselamatan lainnya.

Tidak semua tambang menggunakan seluruh peralatan tersebut. Jenis, jumlah, dan kapasitas alat ditentukan berdasarkan rancangan serta kebutuhan operasional.

G. Keselamatan dan Kesehatan Kerja pada Tambang Bawah Tanah

Keselamatan kerja merupakan persyaratan utama dalam kegiatan penambangan bawah tanah. Kondisi ruang yang terbatas dan jarak yang jauh dari permukaan dapat memperbesar konsekuensi apabila terjadi keadaan darurat.

Beberapa aspek yang perlu diperhatikan adalah:

Kestabilan batuan

Kondisi atap, dinding, dan lantai bukaan harus diperiksa serta dipantau. Potensi runtuhan perlu dikendalikan melalui rancangan bukaan, penyanggaan, dan prosedur kerja yang sesuai.

Ventilasi

Aliran udara harus dirancang untuk menyediakan udara yang memadai dan mengendalikan kontaminan, debu, serta gas berbahaya sesuai kondisi tambang. Sistem ventilasi harus dipantau dan dipelihara.

Pengendalian debu dan gas

Debu dan gas tertentu dapat menimbulkan bahaya kesehatan maupun keselamatan. Pengukuran, pengendalian sumber bahaya, dan kepatuhan terhadap prosedur wajib dilaksanakan.

Penggunaan peralatan

Operator harus memiliki kompetensi dan kewenangan yang sesuai. Pemeriksaan alat, pengaturan jalur lalu lintas, komunikasi, serta pemisahan area kerja dan jalur orang perlu diperhatikan.

Kesiapsiagaan keadaan darurat

Tambang harus memiliki prosedur evakuasi, sistem komunikasi, jalur penyelamatan, dan perlengkapan darurat yang sesuai dengan risiko serta ketentuan yang berlaku.

Perlu dipahami bahwa kegiatan tambang bawah tanah tidak boleh dilakukan hanya berdasarkan pengetahuan teori. Pelaksanaannya memerlukan tenaga kompeten, pengawasan, prosedur operasional, dan pemenuhan persyaratan keselamatan pertambangan.

H. Dampak Lingkungan dan Pengelolaannya

Penambangan bawah tanah tidak berarti bebas dari dampak lingkungan. Kegiatan ini dapat menimbulkan perubahan kondisi batuan, penurunan permukaan tanah, perubahan aliran air tanah, air tambang yang perlu dikelola, serta timbunan material sisa.
Beberapa upaya pengelolaan yang dapat diterapkan sesuai hasil kajian antara lain:

Memantau pergerakan batuan dan kemungkinan penurunan permukaan.
Mengelola air tambang sebelum dialirkan atau dimanfaatkan sesuai ketentuan.
Mengendalikan debu, kebisingan, dan emisi dari peralatan.
Menangani material sisa penambangan secara tepat.
Melaksanakan pemantauan lingkungan selama kegiatan dan setelah penambangan.
Menjalankan rencana penutupan tambang serta pemulihan lingkungan sesuai persetujuan dan peraturan yang berlaku.

Pengelolaan lingkungan perlu direncanakan sejak tahap awal, bukan hanya setelah kegiatan produksi berakhir.

I. Contoh Penerapan dalam Perencanaan Tambang

Misalkan terdapat suatu endapan bahan galian logam yang berada jauh di bawah permukaan. Lapisan penutup di atasnya cukup tebal, sedangkan kajian awal menunjukkan bahwa pengupasan lapisan penutup untuk penambangan terbuka berpotensi menimbulkan biaya yang tinggi.
Dalam situasi tersebut, metode penambangan bawah tanah dapat dipertimbangkan. Namun, keputusan tidak boleh langsung ditetapkan hanya karena endapannya dalam.
Tim perencana masih perlu memeriksa:

Bentuk, ukuran, kedalaman, dan kemiringan endapan.
Kekuatan batuan bijih dan batuan di sekitarnya.
Kebutuhan akses, ventilasi, penyanggaan, dan pengangkutan.
Perkiraan biaya pembangunan serta operasi tambang.
Risiko keselamatan dan dampak lingkungan.
Nilai ekonomis bahan galian serta ketidakpastian data.

Apabila batuan cukup kuat dan geometri endapan sesuai, suatu metode dengan bukaan yang relatif mampu berdiri sendiri mungkin dapat dikaji. Apabila bukaan memerlukan dukungan tambahan, metode dengan penyanggaan dapat dipertimbangkan. Untuk endapan besar yang memenuhi karakteristik tertentu, metode ambrukan juga dapat dianalisis.
Contoh ini menunjukkan bahwa pemilihan metode merupakan proses membandingkan alternatif berdasarkan data dan kajian, bukan sekadar memilih metode yang terlihat paling mudah.

Rangkuman

Metode penambangan bawah tanah digunakan untuk mengambil bahan galian melalui bukaan di bawah permukaan bumi. Metode ini dapat dipertimbangkan ketika kondisi endapan, ekonomi, atau penggunaan lahan membuat penambangan terbuka kurang sesuai.

Metode yang umum dipelajari meliputi room and pillar, cut and fill, sublevel stoping, block caving, dan longwall mining. Setiap metode memiliki karakteristik, kebutuhan peralatan, persyaratan kestabilan, serta risiko yang berbeda.

Pemilihan metode harus mempertimbangkan geometri dan kedalaman endapan, kekuatan batuan, biaya, produktivitas, keselamatan kerja, dan pengelolaan lingkungan. Keselamatan dan kestabilan tambang merupakan bagian penting dari perencanaan sejak awal hingga penutupan tambang.

Latihan Soal

I. Pilihan Ganda

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!

1. Metode penambangan bawah tanah adalah metode yang dilakukan dengan cara ....

A. Mengambil seluruh lapisan penutup dari permukaan
B. Mengolah material di atas permukaan tanpa membuat bukaan
C. Membuat akses dan bukaan menuju endapan di bawah permukaan
D. Memisahkan mineral menggunakan pencucian saja
E. Menimbun kembali seluruh endapan sebelum ditambang

2. Pada metode room and pillar, sebagian material endapan sengaja ditinggalkan untuk ....

A. Mengurangi kebutuhan ventilasi menjadi nol
B. Membantu menopang batuan di atas bukaan
C. Menggantikan seluruh alat angkut
D. Menghilangkan kebutuhan kajian geoteknik
E. Menghentikan kegiatan produksi secara permanen

3. Metode yang mengambil bahan galian secara bertahap dan mengisi kembali ruang yang telah ditambang disebut ....

A. Cut and fill
B. Open pit
C. Strip mining
D. Dredging
E. Quarrying

4. Metode yang memanfaatkan ambrukan massa batuan secara terkendali sebagai bagian dari proses penambangan adalah ....

A. Room and pillar saja
B. Cut and fill saja
C. Quarrying
D. Block caving
E. Strip mining

5. Bukaan vertikal atau mendekati vertikal yang dapat digunakan untuk akses dan pengangkutan di tambang bawah tanah disebut ....

A. Drift
B. Stope
C. Pillar
D. Backfill
E. Shaft

6. Peralatan LHD pada tambang bawah tanah dapat digunakan untuk ....

A. Mengukur kadar bijih secara otomatis pada semua kondisi
B. Menggantikan seluruh sistem ventilasi
C. Memuat dan mengangkut material dalam jarak tertentu
D. Menjadi penyangga utama seluruh bukaan
E. Menghilangkan kebutuhan pemeriksaan keselamatan

7. Salah satu fungsi utama ventilasi pada tambang bawah tanah adalah ....

A. Menambah kadar bijih
B. Menyediakan dan mengatur aliran udara serta membantu mengendalikan kontaminan
C. Menggantikan sistem evakuasi
D. Menghilangkan semua risiko runtuhan
E. Mengurangi kebutuhan perencanaan tambang

8. Metode longwall mining banyak dikenal dalam penambangan ....

A. Pasir sungai
B. Batu hias di permukaan
C. Endapan emas aluvial saja
D. Batubara pada lapisan yang relatif mendatar dan memanjang
E. Material timbunan hasil reklamasi

9. Berikut ini yang merupakan faktor penting dalam pemilihan metode penambangan bawah tanah adalah ....

A. Warna seragam pada alat berat
B. Jumlah pekerja tanpa mempertimbangkan kebutuhan pekerjaan
C. Bentuk dan kondisi batuan endapan
D. Jarak kantor dari permukiman saja
E. Jenis kendaraan pribadi pekerja

10. Pernyataan yang paling tepat mengenai keselamatan tambang bawah tanah adalah ....

A. Ventilasi cukup diperiksa saat tambang mulai dibangun
B. Bukaan yang terlihat kuat tidak perlu dipantau
C. Keselamatan, ventilasi, kestabilan batuan, dan kesiapsiagaan darurat harus direncanakan
D. Metode ambrukan tidak memerlukan pengendalian
E. Pengelolaan lingkungan baru diperlukan setelah tambang tutup

II. Esai

Jawablah pertanyaan berikut dengan jelas!

Jelaskan pengertian metode penambangan bawah tanah dan sebutkan dua kondisi yang dapat menjadi pertimbangan penggunaannya.
Jelaskan perbedaan prinsip antara metode room and pillar, cut and fill, dan block caving.
Sebutkan empat contoh bukaan atau istilah dasar dalam tambang bawah tanah beserta fungsinya.
Jelaskan tiga aspek keselamatan yang perlu diperhatikan pada tambang bawah tanah dan alasan pentingnya.
Suatu endapan berada jauh di bawah permukaan. Apakah kondisi tersebut sudah cukup untuk langsung menetapkan metode penambangan bawah tanah? Jelaskan faktor lain yang perlu dikaji.

Sumber Bacaan

Materi ini disusun kembali dengan bahasa pembelajaran sendiri. Sumber berikut digunakan sebagai rujukan untuk memperdalam konsep, bukan untuk menyalin isi tulisan atau ilustrasi.

U.S. Geological Survey (USGS). How do we extract minerals? Link dapat dilihat DI SINI
The Pennsylvania State University, College of Earth and Mineral Sciences. MNG 230: Introduction to Mining Engineering — Underground Mining Methods.
Link dapat dilihat DI SINI
Mining Matters. Underground Mining Methods.
Link dapat dilihat DI SINI

Penutup

Melalui materi ini, murid diharapkan mampu memahami konsep dasar metode penambangan bawah tanah, mengenali beberapa jenis metode yang umum dipelajari, serta menjelaskan pentingnya mempertimbangkan kondisi endapan, keselamatan, biaya, dan lingkungan dalam perencanaan tambang.

Pemahaman terhadap metode penambangan merupakan bekal awal untuk mempelajari kegiatan operasional tambang secara lebih mendalam. Dalam praktiknya, setiap metode harus diterapkan berdasarkan kajian teknis, kompetensi tenaga kerja, prosedur yang berlaku, dan pengendalian risiko yang memadai.

Semoga Bermanfaat 🙏