Placer Mining

Penambangan dengan cara tambang terbuka secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan kepada macam/sifat bahan galian:

1. Untuk menambang deposits yang tidak terkonsolidasi (loose unconsolidated deposits) seperti alluvial gravel, pasir, gold, diamond

2 .Untuk menambang deposit yang berbentuk lapis (bedded deposit) seperti batubara dimana arah penambangan mendatar (lateral)

3. Untuk menambang massive deposit dimana pada umumnya arah penambangan bisa kebawah , keluar dan melebar.

Placer mining dilakukan terhadap endapan mineral hasil dari pada erosi yang ditransport ke bawah oleh aliran sungai dan diendapkan kembali tetapi syaratnya mineralnya tidak mudah pecah dan tidak mudah larut dan harus mineral keras, contoh: gold (emas), diamond, bijih timah.putih, titanium (rutile), platinum, tungsten (scheelite), chromite, magnetite.

Ada tiga macam kegiatan penambangan placer mining yaitu:

1. PANNING (PENDULANGAN)

Penambangan dengan memakai dulang (panning) adalah merupakan suatu kegiatan pencarian golds secara tradisional untuk mencara gold dalam placer deposit dimana air cukup tersedia; dan ore yaitu gold , silver, batu-batu mulia (precious stones) terkonsentrasi berbentuk lapisan-lapisan (layers) dan kantong-kantong. 

Panning hanya bisa dilakukan apabila mineral berharganya lebih berat dari pada ganguenya, bila tidak produksi akan sangat terbatas.  Panning akan berguna untuk maksud “sampling” dan digunakan pada kegiatan eksplorasi, tracing placer deposit menuju sumbernya / vein.

Pan (alat dulang) tidak dimaksudkan sebagai alat produksi pada tambang placer/alluvial, oleh karena berkapasitas sangat kecil, akan tetapi dipakai secara luas/ekstensip untuk tujuan pencarian emas pada suatu lapisan alluvial yang diduga banyak mengandung emas.

Caranya yaitu sejumlah gravel ditaruh dalam pan (dulang) dan dibenamkan dalam air, bongkah-bongkah yang besar yang mengandung lempung (clay) dipecahkan terlebih dahulu dengan tangan, dan batu-batu yang besar disingkirkan .  Kemudian pan (dulang) diputar dalam air agar supaya emas dan begberapa mineral berat berharga mengendap ke bawah, setelah itu dulang dimiringkan dan diputar agar supaya material-materrial ringan terbuang .  Sebentar-sebentar dulang hendaknya digetarkan untuk mengendapkan emas.

2. SLUICING DAN ROCKING

Sluicing dilakukan pada waktu dahulu untuk mendapatkan gold, pada saat ini telah digantikan dengan suatu metoda penambangan dengan produksi lebih besar.  Air dan sluice box dipakai dalam pemisahan ore dari waste.  Kemiringan dari sluice diperlakukan sedemikian rupa agar air dapat mengalir sambil membawa material melalui sluice box.

Alat pencuci ini berbentuk bak dapatdigunakan juga untuk pencucian gravel sebagaimana pan (dulang) , akan tetapi dengan kapasitas yang lebih besar. Untuk keperluan pencucian dengan sluice box, air yang cukup peerlu disediakan.  Bila air tidak mencukupi, sebuah “rocker” (alat pemecah / pemberai batuan) dapat juga dipakai.

Mekanisme pemecahannya dilakukan dengan cara menggoyang “rocker” ke depan dan ke belakang.  Gravel yang berukuran kasar akan tertahan pada screen (saringan) yang kemudian akan dibuang secara periodik, sehingga hanya material-material halus saja yang dapat lolos menuju riffle-riffle (penyekat).  Walau rocker memiliki kapasitas yang lebih kecil dari “sluice” namun lebih cepat dibandingkan dengan pan (dulang).

3. HYDRAULIC MINING (Hydraulic giant dan Ground sluice)

3.1 Hydraulic Giant

Penambangan ini biasa ada pada suatu placer deposit yang luas dan mengandung gravel dan boulders.  Untuk membongkar batuan yang mengandung mineral (deposit) diperlukan air dengan jumlah besar bertekanan tinggi, melalui pipa-pipa dan “nozzles” (giants).

Bila persediaan air mencukupi dan pembuangan tailing tidak bermasalah, maka metoda penambangan “hydraulic giant dan ground sluice” dapat digunakan.

Hydraulic giant (pipa penyemprot) merupakan sebuah alat penyemprot air bertekanan tinggi yang dapat berputar.  Bila sejumlah air yang berada pada ketinggian yang cukup (memiliki “head” yang cukup tinggi terhadap pipa semprot), maka air yang keluar dari “nozzle” (mulut pipa) akan bertekanan tinggi dan akan dapatmemecahkan lapisan tanah yang kemudian mengalir menuju “sluice box”.

Sand, gravel dan mineral-mineral berharga diambil oleh pompa gravel yang kemudian dialihkan kembali menuju sluice atau alat pemisah.

Penanganan solid yang tersuspensi dalam pipa-pipa disebut “hydraulic transport”.  Monitor mampu bekerja pada ketinggian face dari 5 - 20 meter bahkan sampai 50 meter masih dapat dilakukan dengan menggunakan remote controlled monitors.

Kemiringan / slope dari bedrock diperlukan melebihi 2% dan 5% untuk coarse material.  Produksi tergantung kepada tersedianya air dan pressure head yang cukup, ketebalan deposit, ukuran boulder, dan kemiringan bedrock

 3.2 Ground Sluice

Pada penambangan dengan metoda ground sluice , aliran air dengan tekanan tinggi diarahkan pada daerah penggalian (lapisan yang menuruni suatu kemiringan) untuk menggali material berharganya menuju sluice box. Sejumlah air dikumpulkan terlebih dahulu (dibagian hulu) dan dengan tiba-tiba dialirkan dalam satu waktu hingga membentuk satu aliran yang kuat.  Terkadang lapisan yang akan ditambang dengan caraini diberaikan terlebih dahulu dengan menggunakan peledakan.

4. DREDGING

Dredging adalah kegiatan penambangan didalam air pada suatu placer deposit dari detritus type rock material.  Deposit biasanya low grade, tapi mempunyai daeerah yang luas dan juga ketebalan yang besar.

Dredge (kapal keruk) mengapung di atas air melalui “pontoon” dan menggali lapisan yang berada di bawahnya dengan menggunakan rangkaian ember yang berputar (endless string of buckets)

Gravel sebagai hasil galian ditumpahkan ke dalam “hopper” yang kemudian dituangkan ke dalam “washing plant” (alat pemroses).  Material dari hopper dialirkan menuju saringan putar (trommel) , dengan ukuran lubang bukaan bervariasi antara ¼ “ hingga 5/8 “.  Air disemprotkan kedalam saringan  untuk memecahkan bongkahan lempung dan mencuci batuan.  Material-material kasar akan dikeluarkan dan ditampung ke dalam belt conveyor yang disebut stacker, dan ditumpahkan pada suatu tempat di luar dredge (kapal).  Material-material halus akan lolos masukkedalamsluice yang dilengkapi dengan sejumlah penyekat (riffles) dimana mineral berharga seperti gold (emas) akan tertampung.  Tailing yang keluar dari sluice akan diendapkan dibelakang kapal dan membentuk seperti dam (bendungan) yang berfungsi untuk menampung air.  Air yang diperlukan akan diambil / dipompa dari air penampungan tersebut; walaupun air tersebut agak kotor, namun tidak akan memberikan pengaruh pada pendapatan / hasil yang diperoleh.

Pada beberapa kapal keruk (dredge), beberapa peralatan tambahan dipergunakan untuk mendapatkan emas atau mineral berharga lainnya.  Sebuah pelat tembaga yang dilapisi “mercury” (air raksa) merupakan suatu perangkap bagi emas yang berukuran halus.  Jig (alat konsentrasi) yang banyak dipakai disejumlah pabrik pengolahan bisa juga dipergunakan untuk memperoleh emas dan mineral berat berharga lainnya. 

Quarry

Pengertian umum Quarry

Quarry adalah system tambang terbuka yang diterapkan untuk menambang endapan-endapan bahan galian industri atau mineral industri, antara lain: penambangan batu gamping, marmer, granit, andesit dan sebagainya. Quarry dapat menghasilkan material atau hasil tambang dalam bentuk loose/broken materials  ataupun dalam bentuk dimensional stones.Berdasarkan letak endapan yang digali atau arah penambangan atau penggalian, secra garis besar quarry dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu:

1. Side hill type 
2. Pit type

1. Side Hill Type Quarry

Side Hill Type Quarry adalah system penambangan yang diterapkan untuk menambang batuan atau endapan mineral industri yang letalnya di lereng bukit atau endapannya berbentuk bukit.

Berdasarkan jalan masuk (access road) ke front penambangan, 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 ke arah bawah 

2.    Jalan masuk langsung

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

 2. Pit Type

Pit type adalah sistem penambangan yang diretapkan untuk menambang batuan atau endapan mineral industri yang terletak pada suatu daerah yang relatif mendatar. Permuka kerja (front) di gali kea rah bawah sehingga membentuk cekungan (pit). Berdasarkan jalan masuk ke permuka kerja, pit type memiliki tiga kemungkinan untuk membuatnya, yaitu:

1. Jalan Masuk Spiral

Apabila bentuk endapan yang akan ditambang kurang lebih bulat atau lonjong, maka jalan masuk dan front penambangannya dibuat berbentuk spiral

2. Jalan Masuk Langsung

Apabila bentuk endapan yang akan ditambang kurang lebih memanjang atau persegi, maka jalan masuk ke front penambangan dibuat berbentuk langsung dari salah satu sisi

3. Jalan Masuk Zig-zag

Sama halnya dengan jalan masuk langsung apabila bentuk endapan yang akan ditambang kurang lebih memanjang atau persegi, maka jalan masuk ke front penambangan dibuat berbentuk zig-zag dari salah satu sisi

Tambang terbuka

Pengertian Tambang Terbuka

Penambangan dengan metoda tambang terbuka adalah suatu kegiatan penggalian bahan galian seperti batubara, ore (bijih), batu dan sebagainya di mana para pekerja berhubungan langsung dengan udara luar.dan iklim.  Tambang terbuka (open pit mining) juga disebut dengan open cut mining; adalah metoda penambangan yang dipakai untuk menggali mineral deposit yang ada pada suatu batuan yang berada atau dekat dengan permukaan.

Metoda ini cocok dipakai untuk ore bodies yang berbentuk horizontal yang memungkinkan produksi tinggi dengan ongkos rendah.  Walaupun “stripping” dan “quarrying” termasuk ke dalam open pit mining, namun strip mining biasanya dipakai untuk penambangan batubara dan quarry mining yang berhubungan dengan produksi non-metallic minerals seperti dimension stone, rock aggregates, dll.

Kegiatan penambangan ini terkadang berada di bawah permukaan tanah, bahkan kedalamannya dapat mencapai ratusan meter seperti pada tambang terbuka tembaga (copper mine) di Bingham Canyon Utah (USA).

Apabila diyakini keberadaan endapan mineral dekat dengan permukaan, hingga dapat dipastikan pemilihan metoda penambangannya adalah tambang terbuka (open pit); hanya perlu dipertanyakan tentang “economic cut off limitnya”, hingga dimungkinkan adanya perubahan metoda penambangan ke arah underground (tambang bawah tanah) bila penyebaran endapan mineral dapat menjamin.

Kebanyakan tambang batubara di Indonesia menggunakan metoda tambang terbuka, oleh karena sebagian besar cadangan batubara terdapat pada dataran rendah atau pada daerah pegunungan dengan topografi yang landai dengan kemiringan lapisan batubara yang kecil (<30°).  Untuk cebakan yang berada di bawah permukaan tetapi relatif masih dangkal, maka metoda penambangan terbuka umumnya akan lebih ekonomis dibandingkan dengan tambang dalam (bawah permukaan).  Dan bila cebakan itu berada jauh di bawah permukaan dengan bentuk yang tidak beraturan, maka mungkin penambangan dengan cara tambang bawah tanah yang masih dianggap ekonomis.

Ada kriteria yang dapat digunakan sebagai dasar untuk penentuan pemilihan apakah suatu cadangan (lapisan batubara) akan ditambang dengan metoda tambang terbuka atau tambang dalam yaitu dengan membandingkan besarnya nilai tanah penutup (waste) yang harus digali dengan volume atau tonase batubara yang dapat ditambang.  Perbandingan ini dikenal dengan istilah “stripping ratio”.  Apabila nilai perbandingan ini (stripping ratio) masih dalam batas-batas keuntungan, maka metoda  tambang terbuka dianggap masih ekonomis.   Sebaliknya apabila nilainya di luar batas keuntungan, maka metoda penambangan tambang dalam yang dipilih. 

Beberapa keuntungan yang diperroleh bila menggunakan tambang terbuka diantaranya yaitu:

1. Produksi tinggi
2. Konsentrasi operasi (kegiatan) tinggi
3. Ongkos operasi per ton bijih yang ditambang rendah
4. Kegiatan eksplorasi dan keadaan geologi lebih mudah
5. Leluasa dalam pemilihan alat gali/muat
6. Recovery tinggi
7. Perencanaan lebih sederhana
8. Kondisi kerja lebih baik /karena berhubungan dengan udara luar
9. Relatip lebih aman
10 Pemakaian bahan peledak leluasa dan effisien

Untuk dapat menentukan metoda penambangan apa yang cocok untuk diterapkan maka perlu untuk membandingkan efisiensi ekonomi dari open mining dan underground mining , terkecuali keuntungan dari salah satu metode sudah terlihat jelas.

Karakteristik dasar yang digunakan dalam evaluasi ekonomi dari tambang terbuka adalah “stripping ratio” , yaitu besarnya volume dari over burden yang digali per unit ore yang diperoleh.

Dalam penambangan open pit , perlu dihitung ongkos untuk pembuangan waste over burden dan waste dari country rock. 

OPEN PIT SECTION 

1.    overburden cover

2.    waste (country rock)

3.    ore body

Perbandingan antara waste dan ore oleh karenanya merupakan faktor kontrol dalam membandingkan ongkos penambangan ore berdasar open pit dengan metode underground.

     
Konsep Dan Teknik Metoda  Tambang Terbuka

Agar diperoleh hasil yang diharapkan maka sebelum membuka suatu tambang perlu dipahami terlebih dahulu konsep penambangan beserta prosedur rencana penambangan yang benar.

Sejumlah kriteria untuk mendesain tambang harus ditentukan melalui data (informasi) yang diperoleh dari penyelidikan eksplorasi (drill core specimens).
Untuk dapat menganalisa apakah suatu endapan mineral akan ditambang dengan metoda tambang terbuka atau tambang bawah tanah, maka beberapa faktor berikut yang dapat mempengaruhinya seperti:

1. Ketebalan dan sifat fisik dari overburden dan country rock.
2. Ketebalan, bentuk, konfigurasi, serta struktur dari mineral deposit.
3. Posisi terhadap ground surface, sudut kemiringan
4. Kondisi hidrologi
5 Kemudahan mendapatkan fasilitas teknik untuk pelbagai pekerjaan tambang (macam energi dan peralatan) misal drilling, alat muat dan alat transport.
6. Keadaan iklim yang lazim pada daerah penambangan
harus dikaji secara cermat.

Pada waktu ini isu tentang lingkungan perlu diterapkan dipelbagai bentuk usaha termasuk usaha pertambangan yang cukup dikenal sangat merusak lingkungan.  Upaya untuk menerapkan teknologi penambangan yang berwawasan lingkungan harus diperhitungkan pada tahap kegiatan “feasibility study”  (studi kelayakan) untuk pembukaan suatu tambang.

Reklamasi tambang (pendayagunaan kembali lahan yang rusak akibat penambangan) haruslah direncanakan pada awal sebelum kegiatan tambang dimulai.

Endapan mineral yang cocok untuk Tambang Terbuka

Beberapa endapan berikut cocok ditambang dengan menggunakan metoda tambang terbuka:

a) Endapan-endapan eluvial ,  yang diendapkan dekat tempat asalnya  (< 10 km)
    Umumnya diketemukan dekat permukaan bumi (cadangan sedikit) 

b) Alluvial deposit  (lanjutan eluvial).  Endapan eluvial yang mengalami pelapukan dan ditransport jauh dan diendapkan dekat permukaan bumi bersifat lepas (loose) contoh pasir (cadangan banyak). 

c)  Endapan yang letaknya horizontal (sedikit miring dengan kemiringan (1-5%) disebut horizontal deposit (bedded/ tabular) contoh endapan batubara, KCl, NaCl, KNO3. terbentuk secara sedimenter, luas letaknya kedalamannya tidak tentu.

d)  Endapan yang berrbentuk “vein yang tebal” dan tersingkap dengan overburden yang tipis (1-2m).

Keadaan daerah penambangan, terutama kondisi endapan dan batuan sekitarnya sangat perlu diketahui secara rinci dan cermat (dengan melalui kajian geologi dan geoteknik) sebelum membuka suatu tambang.

Desain penambangan yang cermat dan brsifat menyeluruh (yang menyangkut segi teknik, ekonomi, dan lingkungan) merupakan syarat utama yang harus dipahami dengan baik dalam merencanakan pembukaan suatu tambang.

Ultimate pit slope design (desain bukaan tambang akhir) yang baik (ekonomis , memiliki recovery tinggi, aman) sangat dipengaruhi oleh kondisi geologi dan geoteknik daerah penambangan.  Kemiringan bukaan tambang (pit slope) hendaklah berdasarkan analisis kemantapan lereng yang cermat (slope stability analysis).

Data yang perlu diketahui dalam prencanaan (desain) suatu tambang terbuka diantaranya:

-    Dalamnya dan ukuran tambang pada akhir operasi.
-    Lamanya tambang akan berapa lama
-    Laba yang diinginkan
-    Kemiringan tambang (pit slope) yang dibolehkan
-    Cut off grade berapa yang boleh diambil
-    Harus diteentukan economic stripping ratio
-    Mengetahui sifat-sifat batuan (ore, country rock)
-    Peta topografi yang tepat (terakhir)
-    Keadaan endapan bijih, bentuk, ukuran,kadar, cadangan
-    Keadaan lapisan tanah penutup / over burden (sifat fisik, jumlah)
-    Harga pasaran produk yang akan ditambang
-    Macam-macam alat yang diperlukan.

Semua data tersebut di atas hendaknya dimiliki secara lengkap untuk dapat memulai pekerjaan pembukaan tambang agar diperoleh maximum recovery.

Juga beberapa hal berikut perlu dicermati dalam perencanaan pembukaan suatu tambang terbuka:

-    Ultimate and operational pit slope (tata letak dan rencana bukaan tambang)
-    Penentuan target produksi awal dan pekerjaan development
-    Jadwal produksi batubara dan jadwal stripping over burden
-    Rencana penggalian dan pembuangan waste
-    Rincian peralatan dan kebutuhan tenaga kerja
-    Perhitungan ongkos
-    Rencana dan jadwal penggantian alat-alat utama sepanjang umur tambang.

Batuan Metamorf

Definisi:

•    Batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan karena tekanan atau suhu yang tinggi. Metamorf berasal dri kata META = perubahan; MORPHO = bentuk.

•    Menurut Allison & Palmer, 1980, adalah Perubahan fisika dan kimiawi dari batuan yang mengubah tekstur, struktur dan komposisi mineral sebagai respon terhadap perubahan pada kondisi lingkungan didalam bumi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses metamorfisme:

•    Tekanan (Pressure)

Tekanan dalam proses metamorfisme bersifat sebagai stress yang mempunyai besaran serta arah, tekstur batuan metamorf memperlihatkan bahwa  batuan ini terbentuk di bawah diferensial stress, atau tekanan tidak sama besar dari segala arah.

•    Suhu(Tamperature)

Suhu dalam hal ini adalah panas, batuan jika di panaskan pada suhu tertentu akan membentuk mineral-mineral baru

•    Waktu (Time)

Waktu juga mempengaruhi proses metamorfisme karena dalam percobaan di laboratorium memperlihatkan bahwa tekanan dan suhu tinggi serta waktu reaksi yang lama akan menghasilkan kristal dengan ukuran yang besar dan dalam kondisi sebaliknya akan diperoleh kristal yang kecil

Berikut contoh metamorfisme: 

Quartz sandstone                                                  Quartzite

   Limestone                                             Marble           

Metamorfisme kontak

Adalah metamorfisme yang terjadi secara lokal pada betuan yang dekat pada magma chamber

Metamorfisme regional

Adalah tegasan secara besar dan pemanasan batuan karena deep burial atau terkait dengan kerak atau lempeng kontinen dan tubrukan.

Berikut gambar zonasi mineral indek (metamorf regional)