Teknik Penambangan Part 9: Pengantar Pemindahan Tanah Mekanis dalam Pertambangan

GO-SINARBULAN.COM ; Selamat datang di materi pembelajaran Teknik Geologi Pertambangan SMK. Pada bagian ini, kita akan mempelajari Teknik Penambangan Part 9 dengan materi Pengantar Pemindahan Tanah Mekanis dalam Kegiatan Pertambangan.

Materi ini diperuntukkan bagi Murid SMK Kelas XII Fase F pada elemen Teknik Penambangan. Pembahasan dibuat dengan bahasa yang lebih ringan agar murid dapat memahami konsep dasar pemindahan tanah mekanis, tahapan kegiatan, jenis peralatan, serta penerapan keselamatan kerja dalam kegiatan pertambangan.

A. Pengertian Pemindahan Tanah Mekanis

Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) adalah kegiatan menggali, memuat, mengangkut, dan menempatkan material menggunakan peralatan mekanis sesuai kebutuhan pekerjaan.
Dalam pertambangan, PTM banyak digunakan untuk memindahkan tanah penutup (overburden), material hasil penggalian, batuan yang telah diberai, dan material lain menuju lokasi yang telah ditentukan.
PTM tidak hanya berkaitan dengan pekerjaan memindahkan material dari satu tempat ke tempat lain. Kegiatan ini juga mencakup pemilihan alat, pengaturan urutan kerja, pengukuran waktu, perhitungan produksi, pemeliharaan alat, dan penerapan keselamatan kerja.
Sebagai contoh, pada tambang terbuka, tanah penutup harus dipindahkan agar lapisan bahan galian dapat dijangkau. Material tersebut dapat digali menggunakan excavator, dimuat ke dalam dump truck, kemudian diangkut menuju lokasi penimbunan yang telah ditetapkan.
Rangkaian pekerjaan tersebut merupakan salah satu contoh penerapan PTM dalam kegiatan pertambangan.

B. Tujuan Pemindahan Tanah Mekanis

Penerapan PTM bertujuan mendukung kegiatan penambangan agar berjalan secara aman, terencana, dan efisien.
Beberapa tujuan PTM antara lain:

Memindahkan tanah penutup agar endapan bahan galian dapat dijangkau.
Memindahkan material hasil penggalian atau pemberaian menuju lokasi yang ditentukan.
Mendukung pencapaian target produksi tambang.
Mengurangi waktu dan tenaga yang diperlukan untuk memindahkan material.
Mengoptimalkan penggunaan alat gali, alat muat, dan alat angkut.
Membantu pengaturan material pada lokasi penimbunan atau disposal.
Menunjang kegiatan penambangan dengan tetap memperhatikan K3 dan pengelolaan lingkungan.

Keberhasilan PTM tidak hanya diukur dari banyaknya material yang dipindahkan. Pekerjaan juga harus memperhatikan biaya operasional, kondisi alat, keselamatan pekerja, dan dampak terhadap lingkungan.

C. Tahapan Utama Pemindahan Tanah Mekanis

Secara umum, kegiatan PTM terdiri atas beberapa tahapan yang saling berkaitan. Urutan dan jenis pekerjaan dapat berbeda bergantung pada kondisi lapangan dan peralatan yang digunakan.

1. Penggalian atau Pemberaian

Penggalian merupakan kegiatan mengambil material dari tempat asalnya. Apabila material terlalu keras untuk digali langsung, diperlukan proses pemberaian menggunakan metode dan peralatan yang sesuai.
Contoh alat yang dapat digunakan adalah excavator, bulldozer dengan ripper, atau alat lain yang sesuai dengan karakteristik material.
Dalam kegiatan pertambangan, istilah pemberaian juga digunakan untuk proses melepaskan batuan dari massa batuan asal. Pada batuan tertentu, proses tersebut dapat melibatkan pemboran dan peledakan yang dilakukan oleh tenaga kompeten sesuai prosedur keselamatan.

2. Pemuatan

Pemuatan adalah kegiatan memasukkan material ke dalam alat angkut atau memindahkan material ke sarana pengangkutan.
Contohnya, excavator mengambil material hasil penggalian menggunakan bucket, kemudian menuangkannya ke bak dump truck.
Pemuatan harus dilakukan dengan memperhatikan kapasitas alat, posisi alat angkut, kestabilan tempat kerja, dan keselamatan operator maupun pekerja lain.

3. Pengangkutan

Pengangkutan adalah kegiatan memindahkan material dari lokasi pemuatan menuju lokasi tujuan.
Dalam kegiatan pertambangan, alat angkut yang sering digunakan antara lain dump truck dan sistem konveyor. Pemilihan alat dipengaruhi oleh jarak angkut, kapasitas produksi, kondisi jalur, jenis material, serta biaya operasional.
Jalur angkut harus direncanakan dan dipelihara dengan baik agar kegiatan berjalan aman.

4. Penumpahan atau Penempatan Material

Penumpahan adalah kegiatan mengeluarkan material dari alat angkut pada lokasi yang telah ditentukan. Lokasi tersebut dapat berupa disposal, timbunan sementara, atau tempat pengolahan material.
Sebelum material ditumpahkan, kondisi lokasi perlu dipastikan aman. Operator harus memperhatikan kestabilan permukaan, kondisi tepi timbunan, kemiringan, dan aturan lalu lintas di area kerja.

5. Kembali ke Lokasi Pemuatan

Setelah menumpahkan material, alat angkut kembali menuju lokasi pemuatan untuk menjalankan siklus berikutnya.
Pada tahap ini, alat angkut umumnya kembali dalam keadaan kosong. Waktu perjalanan kembali tetap harus dicatat karena merupakan bagian dari waktu edar alat angkut.
Dengan demikian, rangkaian kerja alat angkut tidak hanya mencakup perjalanan membawa material, tetapi juga proses pemuatan, manuver, penumpahan, dan perjalanan kembali.

D. Jenis Peralatan dalam Pemindahan Tanah Mekanis

Peralatan PTM dapat dikelompokkan berdasarkan fungsi utamanya. Dalam praktiknya, satu jenis alat dapat memiliki lebih dari satu fungsi, bergantung pada tipe alat dan kondisi pekerjaan.

1. Alat Gali

Alat gali digunakan untuk menggali atau mengambil material dari tempat asalnya.
Contoh: excavator dan beberapa jenis alat gali mekanis lainnya.
Excavator dapat digunakan untuk menggali tanah penutup, mengambil material hasil pemberaian, serta membantu kegiatan pemuatan. Kemampuannya bergantung pada ukuran alat, kapasitas bucket, jangkauan kerja, dan kondisi material.

2. Alat Muat

Alat muat berfungsi memuat material ke dalam alat angkut atau sarana pemindahan material.
Contohnya adalah wheel loader dan excavator ketika digunakan untuk kegiatan pemuatan.
Pada kondisi tertentu, alat gali sekaligus berfungsi sebagai alat muat. Oleh karena itu, pengelompokan alat perlu mempertimbangkan fungsi yang sedang dilakukan, bukan hanya nama alatnya.

3. Alat Angkut

Alat angkut digunakan untuk membawa material dari lokasi pemuatan menuju lokasi tujuan.
Contohnya meliputi:

Dump truck.
Articulated dump truck untuk kondisi tertentu.
Konveyor pada sistem pemindahan material yang sesuai.

Pemilihan alat angkut perlu mempertimbangkan kapasitas muatan, jarak angkut, kemiringan jalan, kondisi permukaan, dan kemampuan alat muat dalam menyediakan material.

4. Alat Dorong dan Perata

Bulldozer dapat digunakan untuk mendorong material, meratakan permukaan, membantu penyiapan lokasi kerja, dan melakukan pekerjaan tertentu menggunakan perlengkapan tambahan yang sesuai.
Motor grader digunakan untuk meratakan dan memelihara permukaan jalan angkut. Wheel loader juga dapat membantu pemindahan material pada jarak tertentu, sesuai rancangan pekerjaan.

5. Alat Pendukung

Alat pendukung membantu kelancaran kegiatan utama PTM. Contohnya meliputi alat penyiram jalan untuk pengendalian debu, kendaraan servis, alat penerangan, dan peralatan pemeliharaan jalan.
Meskipun tidak selalu menggali atau mengangkut material secara langsung, alat pendukung berperan dalam menjaga keselamatan dan kelancaran operasi.

E. Faktor yang Memengaruhi Pemilihan Alat PTM

Pemilihan alat tidak boleh hanya didasarkan pada ukuran atau kapasitas terbesar. Alat harus sesuai dengan kondisi lapangan dan kebutuhan produksi.

Beberapa faktor yang perlu diperhatikan adalah:

1. Jenis dan kondisi material

Tanah lunak, tanah padat, batuan yang telah diberai, dan batuan keras memiliki karakteristik berbeda. Kondisi tersebut memengaruhi kemampuan penggalian dan kebutuhan peralatan.

2. Volume material

Volume material yang harus dipindahkan menjadi salah satu dasar penentuan jumlah dan kapasitas alat. Target produksi yang besar memerlukan perencanaan sistem kerja yang memadai.

3. Jarak angkut

Semakin jauh jarak angkut, semakin besar waktu yang dibutuhkan alat untuk menyelesaikan perjalanan, dengan asumsi kondisi lainnya sama. Hal ini dapat memengaruhi jumlah alat angkut yang dibutuhkan.

4. Kondisi jalan angkut

Lebar, kemiringan, daya dukung, permukaan, dan kondisi drainase jalan memengaruhi keselamatan serta kecepatan perjalanan alat.

5. Kapasitas alat

Kapasitas alat muat dan alat angkut perlu disesuaikan agar sistem kerja tidak mengalami ketidakseimbangan yang berlebihan.

6. Biaya operasional

Biaya bahan bakar, tenaga kerja, pemeliharaan, suku cadang, dan penggunaan alat perlu diperhitungkan dalam evaluasi pilihan peralatan.

7. Keselamatan dan lingkungan

Pemilihan alat juga harus mempertimbangkan ruang gerak, jarak pandang operator, risiko tabrakan, kebisingan, debu, serta kondisi lingkungan kerja.

F. Hubungan Alat Muat dan Alat Angkut

Dalam PTM, alat muat dan alat angkut merupakan bagian dari satu sistem kerja. Kinerja salah satu alat dapat memengaruhi kinerja alat lainnya.
Jika alat muat mampu menyediakan material lebih cepat daripada kemampuan alat angkut untuk melayani pemuatan, alat muat dapat mengalami waktu tunggu. Sebaliknya, jika alat angkut terlalu sedikit atau waktu edarnya terlalu lama, alat muat mungkin harus menunggu kedatangan alat angkut.
Ketidakseimbangan ini dapat mengurangi efisiensi sistem.
Sebagai contoh, sebuah excavator memiliki kemampuan memuat material dengan cepat. Namun, jika dump truck yang tersedia hanya satu dan jarak angkut cukup jauh, excavator dapat menganggur ketika dump truck sedang menuju lokasi penumpahan dan kembali.
Sebaliknya, apabila terlalu banyak dump truck disediakan tanpa perhitungan yang tepat, sebagian alat dapat mengantre di lokasi pemuatan atau penumpahan. Kondisi tersebut berpotensi menambah biaya dan meningkatkan kepadatan lalu lintas di area kerja.
Oleh sebab itu, jumlah alat muat dan alat angkut perlu direncanakan berdasarkan kapasitas, waktu edar masing-masing alat, target produksi, kondisi lapangan, serta pola operasi.

G. Pengenalan Waktu Edar Alat

Waktu edar atau cycle time adalah waktu yang diperlukan suatu alat untuk menyelesaikan satu siklus kerja dan kembali ke kondisi awal untuk memulai siklus berikutnya.

Hal penting yang perlu dipahami adalah waktu edar alat muat dan waktu edar alat angkut dicatat serta dianalisis secara terpisah, karena tahapan kerja keduanya tidak sama.

1. Waktu Edar Alat Muat

Untuk alat muat seperti excavator, unsur waktu edar dapat mencakup kegiatan menggali atau mengambil material, mengangkat dan mengayunkan bucket (swing), menumpahkan material ke alat angkut, serta mengembalikan bucket ke posisi penggalian.

Rincian tahapannya perlu disesuaikan dengan jenis alat dan cara pengoperasiannya.

2. Waktu Edar Alat Angkut

Untuk alat angkut seperti dump truck, unsur waktu edar dapat meliputi:

Waktu pemuatan material.
Waktu perjalanan membawa muatan.
Waktu manuver di lokasi penumpahan.
Waktu penumpahan material (dumping).
Waktu perjalanan kembali dalam keadaan kosong.
Waktu manuver untuk siap dimuat kembali.

Waktu tunggu juga dapat dicatat apabila terjadi, misalnya akibat antrean, keterlambatan alat muat, atau kondisi jalur angkut.
Waktu tunggu perlu dicatat secara jelas agar penyebab keterlambatan dapat dianalisis. Jangan mencampur waktu edar alat muat dan alat angkut menjadi satu angka tanpa menjelaskan alat serta tahapan yang diukur.

Pengukuran waktu edar akan dibahas lebih lanjut pada bagian berikutnya dalam seri ini.

H. Keselamatan Kerja dalam Kegiatan PTM

Kegiatan PTM melibatkan alat berat, pergerakan material, jalur angkut, dan interaksi antara manusia dengan mesin. Oleh karena itu, keselamatan kerja harus menjadi bagian dari setiap tahapan kegiatan.
Beberapa tindakan penting meliputi:

Melakukan pemeriksaan kondisi alat sebelum digunakan.
Memastikan operator memiliki kompetensi dan kewenangan yang sesuai.
Menggunakan alat pelindung diri sesuai potensi bahaya di area kerja.
Memeriksa kondisi lokasi penggalian, tempat pemuatan, jalur angkut, dan lokasi penumpahan.
Menjaga jarak aman dari alat yang sedang bergerak atau bekerja.
Menggunakan komunikasi dan isyarat kerja yang telah ditetapkan.
Mematuhi pengaturan lalu lintas alat berat dan batas kecepatan di area tambang.
Menghentikan pekerjaan dan melaporkan kondisi tidak aman sesuai prosedur.
Menjaga kebersihan jalur kerja dan mengendalikan debu sesuai kebutuhan.
Memastikan kegiatan penumpahan dilakukan di lokasi yang telah dinyatakan aman.

Penggunaan APD tidak menggantikan pengendalian bahaya lainnya. Keselamatan juga membutuhkan perencanaan kerja, pengawasan, pemeliharaan alat, pengaturan lalu lintas, dan kepatuhan terhadap prosedur operasional.

I. Contoh Sederhana Penerapan PTM

Dalam kegiatan praktik pembelajaran, murid dapat mengamati simulasi pemindahan material menggunakan peralatan sederhana.
Misalnya, cangkul digunakan untuk menggali material, sekop digunakan untuk memuat material, dan gerobak atau lory digunakan untuk mengangkutnya ke lokasi penumpahan yang telah ditentukan.
Simulasi ini membantu murid memahami hubungan antara tahapan kerja dan fungsi alat.
Namun, perlu diingat bahwa peralatan sederhana tersebut hanya digunakan sebagai analogi pembelajaran. Gerakan dan waktu kerja cangkul, sekop, serta gerobak tidak sepenuhnya sama dengan siklus kerja excavator, alat muat mekanis, dan dump truck di tambang sebenarnya.
Pada praktik tersebut, murid dapat mengamati:

Pembagian tugas dalam kelompok.
Urutan penggalian, pemuatan, pengangkutan, dan penumpahan.
Waktu yang dibutuhkan untuk setiap tahapan.
Hambatan yang menyebabkan waktu tunggu.
Penerapan APD dan komunikasi kerja.
Kondisi jalur angkut serta keamanan lokasi penumpahan.

Pengamatan dapat dilanjutkan dengan diskusi mengenai cara memperbaiki alur kerja tanpa mengabaikan keselamatan.

Rangkuman

Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) merupakan rangkaian kegiatan penggalian atau pemberaian, pemuatan, pengangkutan, dan penempatan material menggunakan peralatan mekanis.
Peralatan PTM meliputi alat gali, alat muat, alat angkut, alat dorong, alat perata, dan alat pendukung. Pemilihan peralatan harus disesuaikan dengan jenis material, volume pekerjaan, jarak angkut, kondisi jalan, kapasitas alat, biaya, keselamatan, dan lingkungan.
Alat muat dan alat angkut harus bekerja sebagai satu sistem yang terencana. Waktu edar setiap alat perlu diukur secara terpisah karena unsur siklus kerjanya berbeda.
Penerapan PTM yang baik tidak hanya mengejar produksi tinggi, tetapi juga memperhatikan efisiensi, kondisi peralatan, keselamatan kerja, dan pengelolaan lingkungan.

Latihan Soal

I. Pilihan Ganda

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!

1. Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) adalah kegiatan ....

A. Mengolah mineral tanpa memindahkan material
B. Menggali, memuat, mengangkut, dan menempatkan material menggunakan peralatan mekanis
C. Mengukur kadar bahan galian saja
D. Membuat peta geologi tanpa kegiatan lapangan
E. Memperbaiki mesin tanpa berhubungan dengan operasi tambang

2. Kegiatan memasukkan material ke dalam bak dump truck disebut ....

A. Pengangkutan
B. Penumpahan
C. Pemuatan
D. Reklamasi
E. Pemetaan

3. Alat yang umum digunakan untuk mengangkut material dari lokasi pemuatan menuju lokasi penumpahan adalah ....

A. Dump truck
B. Motor grader saja
C. Alat ukur geologi
D. Kompas geologi
E. Palu geologi

4. Salah satu fungsi motor grader dalam kegiatan PTM adalah ....

A. Mengukur kadar bijih
B. Menggali seluruh jenis batuan keras
C. Memuat material ke dalam semua jenis truk
D. Meratakan dan memelihara permukaan jalan
E. Menggantikan sistem keselamatan tambang

5. Pemilihan alat PTM perlu mempertimbangkan ....

A. Warna alat
B. Merek alat saja
C. Ukuran terbesar tanpa melihat kondisi lapangan
D. Jumlah alat tanpa target produksi
E. Jenis material, jarak angkut, kapasitas, biaya, dan keselamatan

6. Apabila alat muat lebih cepat daripada kemampuan alat angkut untuk melayani pemuatan, salah satu kondisi yang mungkin terjadi adalah ....

A. Alat muat selalu bekerja tanpa jeda
B. Waktu edar alat angkut menjadi nol
C. Alat muat mengalami waktu tunggu
D. Kebutuhan perawatan alat hilang
E. Produksi pasti meningkat tanpa batas

7. Waktu edar alat muat dan alat angkut sebaiknya ....

A. Selalu dijumlahkan tanpa membedakan alat
B. Dicatat dan dianalisis secara terpisah sesuai tahapan kerja masing-masing
C. Diukur hanya pada awal kegiatan
D. Dianggap sama pada semua jenis alat
E. Tidak perlu dicatat jika target produksi tercapai

8. Berikut ini yang merupakan salah satu unsur waktu edar alat angkut adalah ....

A. Waktu mengukur kadar bijih di laboratorium
B. Waktu menyusun laporan akhir semester
C. Waktu menggambar peta geologi
D. Waktu perjalanan membawa muatan
E. Waktu menentukan nama alat

9. Tindakan yang tepat ketika ditemukan kondisi tidak aman di area kerja PTM adalah ....

A. Melanjutkan pekerjaan agar target tercapai
B. Mengabaikan kondisi tersebut jika alat masih dapat bergerak
C. Mendekati alat yang sedang bergerak tanpa komunikasi
D. Mengurangi penggunaan APD
E. Menghentikan pekerjaan dan melaporkan kondisi sesuai prosedur

10. Tujuan utama pengaturan kesesuaian alat muat dan alat angkut adalah ....

A. Membuat semua alat bergerak dengan kecepatan maksimum
B. Menambah antrean di area pemuatan
C. Mendukung kelancaran produksi dan efisiensi dengan tetap menjaga keselamatan
D. Menghilangkan kebutuhan pengukuran waktu
E. Mengurangi pemeriksaan alat

II. Esai

Jawablah pertanyaan berikut dengan jelas!

Jelaskan pengertian Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) dan sebutkan empat tahapan utamanya.
Sebutkan empat jenis peralatan PTM beserta fungsi masing-masing.
Jelaskan mengapa alat muat dan alat angkut perlu direncanakan sebagai satu sistem kerja.
Jelaskan perbedaan pengukuran waktu edar alat muat dan waktu edar alat angkut. Berikan contoh unsur waktu pada masing-masing alat.
Dalam praktik sederhana, sebuah kelompok menggunakan cangkul untuk menggali, sekop untuk memuat, dan gerobak untuk mengangkut material. Jelaskan bagaimana kegiatan tersebut menggambarkan prinsip PTM dan sebutkan tiga aspek keselamatan yang perlu diperhatikan.

L. Sumber Bacaan

Materi ini disusun menggunakan penjelasan dengan kalimat sendiri. Sumber berikut dapat digunakan untuk memperdalam pemahaman tentang operasi penambangan, peralatan, serta hubungan antara kegiatan produksi dan pemindahan material.

The Pennsylvania State University, College of Earth and Mineral Sciences. MNG 230: Introduction to Mining Engineering — Unit Operations and Materials Handling.
Untuk membuka link, silahkan klik DI SINI
The Pennsylvania State University. MNG 230: Introduction to Mining Engineering — Course Overview. Untuk membuka link, silahkan klik DI SINI
U.S. Mine Safety and Health Administration (MSHA). Mine Safety and Health Resources. Untuk membuka link, silahkan klik DI SINI

Penutup

Melalui materi ini, murid diharapkan mampu memahami konsep dasar Pemindahan Tanah Mekanis, mengenali fungsi peralatan yang digunakan, serta menjelaskan hubungan antara tahapan kerja, waktu edar, produktivitas, dan keselamatan.

Pemahaman tersebut menjadi dasar untuk mempelajari jenis alat gali dan alat muat, alat angkut, pengukuran waktu edar, serta perhitungan produktivitas pada bagian berikutnya.

Semoga Bermanfaat 🙏