MAKALAH QUARRY

QUARRY

Dimensi batuan yang diproduksi pada sistem penambangan quarry, pada umumnya adalah mineral yang berbentuk prismatik pendek atau balok-balok yang memiliki ukuran dan bentuk yang kasar. Quarry pada dasarnya sama dengan open pits, namun yang membedakannya adalah material yang ditambang. Open pit pada dasarnya merupakan tambang terbuka yang menambang mineral logam. Sedangkan quarry pada dasarnya merupakan sistem penambangan terbuka yang menambang mineral non logam atau batuan, contoh material yang biasanya ditambang pada quarry yaitu : marmer, batu granit, dan masih banyak lagi yang lainnya. Selain dari jenis materi yang ditambang quarry dan opin pit juga memiliki perbedaan dalam penyebutan jenjang dalam tambang, dalam open pit jenjang disebut dengan benches sedangkan pada quarry jenjang disebut dengan faces yang pada umumnya lebih rendah dan mendekati kearah vertikal dibandingkan dengan opit pit. Pada penampilan keseluruhannya, highwall pada quarry pada umumnya sangat tinggi dan sangat curam beberapa diantaranya mencapai dimensi vertikal mendekati 1000 ft (300 m).

Sekarang ini, quarry tidak umum digunakan dalam metode penambangan, salah satu contoh alasan yang mendukung pendapat tersebut yaitu sekarang ini Amerika Serikat mulai memproduksi batuan dengan dimensi yang kecil. Selain itu tujuan dari quarry pada beberapa waktu diterapkan untuk tambang terbuka yang memproduksi mineral nonlogam, quarry lebih baik digunakan untuk  memberikan batas-batas  pada dimensi batuan pada operasionalnya, dan metode-metode yang unik biasanya berasosiasi dengan metode quarry. Pada proses crushing batuan gamping diproduksi pada tambang open pit, sedangkan dimensi batuan gamping diproduksi pada quarry.

     Produk yang dihasilkan pada system quarry pada umumnya merupakan dimensi batuan nonlogam (Barton, 1968). Pada umumnya, dimensi batuan granit, marmer, batu gamping, batu pasir, batu ubin besar, dan slate  yang diperkirakan semakin lama semakin turun atau semakin susah untuk dipotong. Karena kesulitan atau kendala dan biaya yang berasosiasi dengan proses pemotongan batuan, quarry pada umumnya lebih mahal dibandingkan dengan metode lain di tambang terbuka, dengan square set stoping, merupakan biaya terbesar dalam penambangan. Quarry juga memiliki selektifitas yang tinggi, metode dalam skala kecil, dengan produktifitas yang rendah.

Apabila dilihat  dari geologi batuan yang akan ditambang dengan metoda quarry ini adalah :

a. Endapan sekunder                    :  batu gamping

b. Batuan methamorphic             : marmer

c. Batuan beku                             : andesit

Ada dua istilah yang dipakai pada cara penambangan secara kuari ini, berdasarkan bentuk yang dihasilkan, yaitu :

Dimension stone, biasa pada penambangan batu mamer, dimana dipergunakan gergaji atau dengan peledakan khusus, sehingga dihasilkan bongkah-bongkah yang baik dan teratur. Produksinya sangat selektif dengan jumlah yang terbatas. Pada metode penambangan ini muka dari jenjang (bench face)  adalah hampir vertical.

Broken stone adalah cara penambangan guna menghasilkan batu pecah dan pada umunya dilakukan dengan cara peledakan. Pada metoda penambangan ini, muka dari jenjang (face bench) tidak pasti harus vertical, tetap diusahakan.

Berdasarkan letak endapan yang digali atau arah penambangannya, secara garis besar kuari dapat dibagi menjadi menjadi dua golongan, yaitu :

-          side hill type

-          pit tipe

A.     Side Hill Type

Side hill type quarry adalah system penambangan yang diterapkan menambangan batuan atau endapan mineral industri yang letaknya dilereng bukit atau endapannya berbentuk bukit.

Berdasarkan jalan masuk (access road) kepermukaan (front) penambangan, maka side hill type dapat dibedakan menjadi 2 (dua), yaitu :

1.      Jalan masuk berbentuk spiral

Cara ini diterapkan apabila seluruh lereng bukit akan digali atau ditambang. Penggalian dilakukan mulai dari bagian atas kearah bawah.

 

2.      Jalan Masuk Langsung

Cara ini digunakan apabila hanya sebagian lereng saja yang akan digali. Permukaan kerjanya dibuat memanjang sepanjang lereng yang akan digali dan jalan masuk dari salah satu sisinya atau dari depan.

A.      Pit Type

Adalah sistem penambangan yang diterapkan untuk menambangan batuan atau endapan mineral industri yang terletak pada suatu daeah yang relatif mendatar. Jadi tempat kerjanya (front) digali kearah bawah sehingga membuat cekungan (pit).

Berdasarkan jalan masuk kepermukaan kerjanya (front), pit type memiliki tiga kemungkinan untuk membuatnya yaitu :

1.      Jalan masuk spiral

2.      Jalan masuk langsung

3.      Jalan masuk zigzag

Apabila bentuk endapan yang akan ditambang kurang lebih bulat atau lonjong, maka jalan masuk dan permukaan kerjanya (front) penambangan dibuat berbentuk spiral.

URUTAN PENGEMBANGAN SISTEM QUARRY

            Unsur-unsur mineral yang memproduksi endapan batuan yang bernilai ekonomis, pada umumnya sifat fisikanya lebih besar dibandingkan dengan sifat kimianya. Unsur-unsur tersebut meliputi : warna, tampilan, competence, uniformity (perlapisan batuan), ketahan atau kekuatan batuan, dan bebas dari retakan-retakan (kekar), kecacatan, discontinuitas lapisan, dan lain-lain (Singletone, 1980). Prospeksi dan eksplorasi dilakukan dengan system yang berbeda dari proses pencarian bijih secara tradisional. Proses pengembangannya juga sangat unik.

            Setelah permukan dibersihkan, proses perencanaan dan pembangunan fasilitas-fasilitas pendukung dikonstruksi mendekati kearah quarry(Bowles, 1958). Tidak hanya sekedar pengkonsentrasian nilai mineral, namun berupa rencana penyelesaian proses produksi dengan sawing (gergaji) dan polishing (pemolesan) pada setiap blok batuan. Setiap blok-blok dipotong dengan ukuran kasar pada quarry, seluruh penambangan dan proses operasi diarahkan untuk proses penangan pada setiap blok. Waste (buangan) sangat besar, sehingga area pembuangan (disposal) harus disediakan dekat dengan are produksi. Beberapa overburden (pada umumnya unsur minor) dipindahkan dengan stripping (konvensional atau hydrraulicking), dan endapan out crop-nya bersih dan batuan yang lapuk dipindahkan dengan proses blasting jika diperlukan.

            Bukaan pertama atau face pertama di quarry dicapai dari bentukan yang dipotong lurus dari lebar quarry ( quarry yang diletakkan tepat atau sesuai dengan sifat batuan, bedding, joint, dan lain-lain). Potongan pada quarry dibentuk dengan metode cutting atau channel pada key block. Dengan ukuran panjang 4 ft. (1,2 m) dan dengan lebar 12 ft (3.6 m) dengan ketinggian mencapai 30 ft (9.1 m)

            Satu kali blok dipindahkan, key slot dapat memotong silang quarry yang pertama kali dipotong, sekarang ada dua bidang bukaan dan balok-balok dengan ukuran yang diinginkan sudah siap untuk dipotong dan dipindahkan. Ketika pemotongan dilakukan dengan menyilang antara lebar dan panjang quarry, maka pekerjaan pada level yang baru dapat dilakukan dengan memindahkan key block yang lain.

URUTAN OPERASI QUARRY

1. Pengupasan OB

Pada umumnya asosiasi antara overburden dengan dimensi endapan batuan sangat sedikit sehingga pengupasan dengan metode sederhana sudah cukup. Jika operator kekurangan peralatan yang lebih spesifik, maka kontrak kerja untuk pengupasan OB dapat dibatalkan. Metode pengupasan quarry sama dengan metode pengupasan pada open pit. Adapun prosedur pengupasan OB, yaitu sebagai berikut :

a.       Pengeboran                 : auger (batuan lemah), roller bit (medium), percussion (sangat keras).

a.       Peledakan                    : ANFO (alternative : rip, jika kondisinya lemah).

a.       Excavasi                      : dragline, scrapper, atau monitor (untuk tanah), front-end loader (batuan).

 

a.       Pengangkutan             : truck, scrapper, cast (dengan dragline)

2. Pengolah Batuan

Pada dasar material yang ditambang dengan metode quarry memiliki sensifitas alam yang tinggi, sehingga unit operasi ini harus dilakukan. Pembongkaran batuan selalu dilakukan tanpa peledakan, hanya dengan menggunakan gergaji (shatter) dan spoil untuk membentuk blok-blok batuan. Pemotongan atau pembuatan channel menggunakan tiga sisi blok yang bebas dimana kita menganggap bagian yang bebas itu, berada di bagian depan dan atas batuan.

Batuan yang keras seperti granit dipotong dengan cara pembuatan channel, sedangkan pada batuan lemah dipotong dengan gergaji.  Adapun unit operasi pada pengolahan batuan, meliputi :

a.       Pemotongan               : rotary, chain atau wire-rope saw untuk batuan lemah, percussion, flame-jet, atau water jet channeler (untuk batuan keras).

 

b.     Wedging                    : drill dan broach, wedge, plug, dan feathers; light blasting.

c.       Excavation/hoisting   : crane, derrick, hoish.

d. Pengangkutan             : rail, truck, conveyor

MAKALAH SISTEM PENAMBANGAN

PLACER  MINING

Cebakan mineral alochton dibentuk oleh kumpulan mineral berat melalui proses sedimentasi, secara alamiah terpisah karena gravitasi dan dibantu pergerakan media cair, padat dan gas/udara. Kerapatan konsentrasi mineral-mineral berat tersebut tergantung kepada tingkat kebebasannya dari sumber, berat jenis, ketahanan kimiawi hingga lamanya pelapukan dan mekanisma. Dengan nilai ekonomi yang dimilikinya para ahli geologi menyebut endapan alochton tersebut sebagai cebakan placer. Jenis cebakan ini telah terbentuk dalam semua waktu geologi, tetapi kebanyakan pada umur Tersier dan masa kini, sebagian besar merupakan cadangan berukuran kecil dan sering terkumpul dalam waktu singkat karena tererosi. Kebanyakan cebakan berkadar rendah tetapi dapat ditambang karena berupa partikel bebas, mudah dikerjakan dengan tanpa penghancuran; dimana pemisahannya dapat menggunakan alat semi-mobile dan relatif murah. Penambangannya biasanya dengan cara pengerukan, yang merupakan metoda penambangan termurah.Cebakan-cebakan placer dapat dibagi dalam beberapa kelas berdasarkan genesanya (Tabel 1) :

Tabel 1. Klasifikasi cebakan placer

G e n e s a	G e n e s a
Terakumulasi in situ selama pelapukan	Placer residual
Terkonsentrasi dalam media padat yang bergerak	Placer eluvial
Terkonsentrasi dalam media cair yang bergerak (air)	· Placer aluvial atau sungai· Placer pantai
Terkonsentrasi dalam media gas/udara yang bergerak	Placer Aeolian (jarang)

Sumber :

Sedimentory Deposits in (ed) Anthony M. Evans, An Introduction to Ore Geology, P. 163

Placer residual. Partikel mineral/bijih pembentuk cebakan terakumulasi langsung di atas batuan sumbernya (contoh : urat mengandung emas atau kasiterit) yang telah mengalami pengrusakan/peng-hancuran kimiawi dan terpisah dari bahan-bahan batuan yang lebih ringan. Jenis cebakan ini hanya terbentuk pada permukaan tanah yang hampir rata, dimana didalamnya dapat juga ditemukan mineral-mineral ringan yang tahan reaksi kimia (misal : beryl).

Placer eluvial. Partikel mineral/bijih pembentuk jenis cebakan ini diendapkan di atas lereng bukit suatu batuan sumber. Di beberapa daerah ditemukan placer eluvial dengan bahan-bahan pembentuknya yang bernilai ekonomis terakumulasi pada kantong-kantong (pockets) permukaan batuan dasar.

Placer sungai atau aluvial. Jenis ini paling penting terutama yang berkaitan dengan bijih emas yang umumnya berasosiasi dengan bijih besi, dimana konfigurasi lapisan dan berat jenis partikel mineral/bijih menjadi faktor-faktor penting dalam pembentukannya. Telah dikenal bahwa fraksi mineral berat dalam cebakan ini berukuran lebih kecil daripada fraksi mineral ringan, sehubungan : Pertama, mineral berat pada batuan sumber (beku dan malihan) terbentuk dalam ukuran lebih kecil daripada mineral utama pembentuk batuan. Kedua, pemilahan dan susunan endapan sedimen dikendalikan oleh berat jenis dan ukuran partikel (rasio hidraulik).

Placer pantai. Cebakan ini terbentuk sepanjang garis pantai oleh pemusatan gelombang dan arus air laut di sepanjang pantai. Gelombang melemparkan partikel-partikel pembentuk cebakan ke pantai dimana air yang kembali membawa bahan-bahan ringan untuk dipisahkan dari mineral berat. Bertambah besar dan berat partikel akan diendapkan/terkonsentrasi di pantai, kemudian terakumulasi sebagai batas yang jelas dan membentuk lapisan. Perlapisan menunjukkan urutan terbalik dari ukurandan berat partikel, dimana lapisan dasar berukuran halus dan/ atau kaya akan mineral berat dan ke bagian atas berangsur menjadi lebih kasar dan/atau sedikit mengandung mineral berat. Placer pantai (beach placer) terjadi pada kondisi topografi berbeda yang disebabkan oleh perubahan muka air laut, dimana zona optimum pemisahan mineral berat berada pada zona pasang-surut dari suatu pantai terbuka. Konsentrasi partikel mineral/bijih juga dimungkinkan pada terrace hasil bentukan gelombang laut. Mineral-mineral terpenting yang dikandung jenis cebakan ini adalah : magnetit, ilmenit, emas, kasiterit, intan, monazit, rutil, xenotim dan zirkon.

Placer eoulin merupakan bentang alam yang dibentuk karena aktivitas angin. Placer  ini banyak dijumpai pada daerah gurun pasir. Gurun pasir sendiri lebih diakibatkan adanya pengaruh iklim. Gurun pasir diartikan sebagai daerah yang mempunyai curah hujan rata-rata kurang dari 26 cm/tahun. Sedangkan cara transportasi oleh angin pada dasarnya sama dengan transportasi oleh air yaitu secara melayang (suspension) dan menggeser di permukaan (traction). Secara umum partikel halus (debu) dibawa secara melayang dan yang berukuran pasir dibawa secara menggeser di permukaan (traction). Pengangkutan secara traction ini meliputi meloncat (saltation) dan menggelinding (rolling).

Pengendapan oleh angin, Jika kekuatan angin yang membawa material berkurang atau jika turun hujan, maka material-material (pasir dan debu) tersebut akan diendapkan.

Ditinjau dari cara atau mekanisme pengambilan material, ada tiga jenis metode dalam eksploitasi placer mining yaitu:

1.      Metode Manual

Metode ini merupakan cara penambangan tradisional atau manual dengan menggunakan peralatan sederhana seperti dulang/pan. Karena pada umunya menggunakan dulang sehingga cara ini biasa juga disebut dengan panning. Metode ini sering juga digunakan pada tahap eksplorasi yaitu sebagai metode sampling pada endapan placer.

 Mekanisme dasar pemisahan mineal dari material pengotornya adalah perbedaan berat jenis (specifig gravity) dan aliran atau putaran air ketika dulang digoyang-goyangkan dengan arah memutar. Material pengotor dengan berat jenis lebih ringan dibandingkan butiran emas (berat jenis: 14 - 19) akan terlempar keluar, sedangkan butiran emas tetap tertinggal pada dasar dulang (pan). Kelemahan cara ini adalah tingkat perolehan yang masih rendah, walaupun proses ini sangat ditentukan oleh ketrampilan pendulang. Namun demikian, pada umumnya masih banyak butiran emas yang halus dan berbentuk pipih ikut terbuang dengan material pengotornya. Cara penambangan ini dapat dilakukan baik secara individu maupun secara berkelompok.

2 . Metode Hidrolika (Hydraulicking)

Secara geologi, suatu endapan placer adalah suatu konsentrasi mekanik dari mineral berat, yang dapat menjadi suatu endapan bijih jika menguntungkan dari segi nilainya. Pada umumnya endapan ini adalah emas, intan, timah (cassiterite), titanium (rutile), platina, tungsten (sheelite), kromit, magnetit dan phospat. Placer diklasifikasikan oleh media sebagai aluvial (continental detrital), eolian (angin), marin dan glacial. Dari segi lokasi, endapan ini dikategorikan sebagai residual (aluvial), jenjang (samping bukit), stream (fluvial), pantai, buried atau padang pasir.

Metode hidrolik yaitu cara pengambilan material dengan menggunakan tenaga hidrolik (semprotan air) dengan menggunakan kombinasi pompa dan hydraulic/giant (monitor). Syarat utama dari metode ini adalah tersedianya air yang cukup. Material hasil penggalian ditampung dalam suatu sumuran. Selanjutnya dipompa ke sebuah instalasi yang disebut jig. Persyaratan dasar untuk tambang hidrolik pada penambangan timah adalah:

a.       Meruapakan endapan aluvial dengan ciri-ciri lunak, lebar terbatas, dan terbetuk di dekat permukaan.

b.      Terdapat persediaan air yang cukup.

c.       Kadar endapan bijihnya lebih besar dari 2.5 kW Sn.

Kualitas yang berbeda dari endapan placer sehingga memungkinkan dikategorikan sebagai ekstraksi aqueous  adalah (Daily, 1968) :

1)        Material di tempat memungkinkan terdesintegrasi oleh aksi tekanan air (atau aksi mekanik ditambah hidrolik).

2)        Ketersediaan supply  air pada head  yang diperlukan.

3)        Ketersediaan ruang untuk penempatan waste.

4)        Konsetrasi berat adalah mineral yang berharga, memungkinkan ke pengolahan mineral sederhana.

5)        Pada umumnya, gradient alamiah dan rendah sudah memungkinkan transportasi hidrolik dari mineral.

6)        Dapat mematuhi peraturan-peraturan lingkungan yang berhubungan dengan air dan pembuangan waste.

Tinggi jenjang yang disemprot pada umumnya berkisar antara 5–15 m, tetapi dapat mencapai 60 m (Morrison & Russell, 1973).

Contoh klasifikasi dari monitor pada tambang semprot dapat dilihat sebagai berikut.

Memuat...

Memuat...

Memuat...

Memuat...

Memuat...

Diameter nozzle            40–150 mm

Head                             30–140 N/cm³ atau 300–1400 kPa

Debit                             30–250 liter/detik

Debit water jet  :

Pasir                       0,15 m/detik

Kerikil (gravel)      1,5 m/detik

Boulders                3,0 m/detik

Penambangan Darat di Pulau Bangka Belitung

Penambangan darat dilakukan di wilayah daratan pulau Bangka Belitung, tentunya system operasional yang digunakan tidaklah sama seperti pada wilayah lepas pantai.

Proses penambangan timah alluvial menggunakan pompa semprot (gravel pump).Setiap kontraktor atau mitra usaha melakukan kegiatan penambangan berdasarkan perencanaan yang diberikan oleh perusahaan dengan memberikan peta cadangan yang telah dilakukan pemboran untuk mengetahui kekayaan dari cadangan tersebut dan mengarahkan agar sesuai dengan pedoman atau prosedur pengelolaan lingkungan hidup dan keselamatan kerja di lapangan. Hasil produksi dari mitra usaha dibeli oleh perusahaan sesuai harga yang telah disepakati dalam Surat Perjanjian Kerja Sama.

Pada daerah tertentu, penambangan timah darat menghasilkan wilayah sungai besar yang disebut dengan kolong/danau. Kolong/danau itulah merupakan inti utama cara kerja penambangan darat, karena pola kerja penambangan darat sangat tergantung pada pengelolaan dan pemanfaatan sumber daya air dalam jumlah besar. Sehingga bila kita lihat dari udara, penambangan timah darat selalu menimbulkan genangan ari dalam jumlah besar seperti danau dan tampak berlobang-lobang besar.

Produksi penambangan darat yang berada di wilayah Kuasa Pertambangan (KP) perusahaan dilaksanakan oleh kontraktor swasta yang merupakan mitra usaha dibawah kendali perusahaan. Hampir 80% dari total produksi perusahaan berasal dari penambangan di darat mulai dari Tambang Skala Kecil berkapasitas 20 m3/jam sampai dengan Tambang Besar berkapasitas 100 m3/jam.

Produksi penambangan timah menghasilkan bijih pasir timah dengan kadar tertentu.

Keuntungan :

1 Produktivitas tinggi

2 Pertambangan rendah biaya

3 . Rendah biaya modal, peralatan sederhana dan siklus

4 . Bisa mengotomatisasi operasi

Kekurangan :

1. Kerusakan lingkungan yang parah khusunya dapat mencemari air

2 . Ekstensif persyaratan air

3 . Terbatas untuk deposito yang dapat diserang dengan hidrolik

4 . Tindakan pemotongan yang tidak efisien, sulit dikendalikan

3. Metode Kapal Keruk (Dredging)

Metode ini merupakan cara pengambilan material dengan menggunakan peralatan yang disebut dregg atau kapal keruk. Metode ini adalah sistem yang diterapkan di perairan. Syarat utama dari metode ini adalah harus tersedianya cukup air untuk mengapungkan kapal keruk. Kapal keruk ini dapat dioperasikan di lepas pantai (offshore mining) atau laut, pantai dan sungai, juga dapat dioperasikan di daratan yang berair. Kapal keruk digunakan pada endapan aluvial atau placer seperti emas, timah putih dan lain-lain. Contoh penggunaan kapal keruk adalah seperti di tambang timah di Pulau Bangka Belitung dan di Pulau Singkep. Pengerukan pasir di sungai-sungai atau di laut.

Kapal keruk dapat digolongkan menjadi tiga jenis jika ditinjau dari medan operasinya:

a.       Kapal keruk laut

b.      Kapal keruk darat

c.       Kapal keruk amphibi

Jika ditinjau dari carakerja penggaliannya kapal keruk dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:

a.       Kapal keruk mesin gali mangkuk (MGM)

b.      Kapal keruk mesin gali isap (MGI)

c.       Grabe dan Dipper

Perbedaan utama antara kapal keruk jenis MGM dan jenis MGI adalah dalam peralatan penggalian dan perlengkapan pencucian bijih timahnya. Peralatan gali pada kapal keruk jenis MGM berupa rangkaian mangkuk-mangkuk sedangkan pada jenis MGI berupa Cutter dan pompa isap. Peralatan pencucian kapal keruk jenis MGM pada umumnya berupa peralatan yang meliputi rotary screen dan jig yang diletakkan di atas ponton. Sedangkan kapal keruk jenis MGI umumnya berupa Sluice Box (shakar atau palong) atau jig dan meja goyang yang diletakkan diluar ponton (di luar kapal).

Dredges dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Turner, 1975).

1)        Mekanik

a.       Bucket line (endless chian of buckets revolving along ladder).

b.      Bucket –wheel suction (buckets discharge in suction pipeline).

c.       Dripper (showel, grapple, or dragline mounted on barge).    

2)        Hidraulik

a.       Suction (open intake suction line).

b.      Cutter head (evcavation by rotating cutter on suction line).

Keuntungan :

1.  Paling produktif dari semua metode

2 . Terendah pertambangan biaya

3 .  Laju produksi tinggi ( 7 millioon m3)

4 . Persyaratan tenaga kerja rendah (awak: 10-30 karyawan)

Kekurangan :

1 . Lingkungan yang parah kecuali perlindungan yang rumit dieksekusi kerusakan (dilarang di beberapa negara bagian)

2 . Persyaratan air 

3 . Terbatas untuk deposito yang tidak dikonsolidasi yang hancur diserang hidrolik atau gabungan

4 . Tinggi modal investasi dengan kapal keruk besar

5 . Kaku dan terbatas pada deposito plecer-type