Artikel Pendidikan 23 RANCANGAN DESAIN TAMBANG BATUBARA DI PT. BUMI BARA KENCANA DI DESA MASAHA KEC. KAPUAS HULU KAB. KAPUAS KALIMANTAN TENGAH Oleh : Alpiana Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Mataram Abstrak: Seiring dengan kemajuan industri pertambangan, mendorong perkembangan investasi di sektor pertambangan. Sehingga banyak bermunculan perusahaan pertambangan khususnya di tambang batubara. Salah satunya adalah di PT. Bumi Bara Kencana yang berdasarkan hasil eksplorasi memiliki daerah keprospekan seluas 350 Ha. Penelitian ini dilakukan karena PT. BBK belum memiliki rancangan urutan penambangan. Rancangan penambangan yang dibatasi oleh blok seluas 350 Ha pada blok utara dengan target produksi 50.000 ton/bulan. Sehingga saat ini diperlukan suatu rancangan penambangan dengan mempertimbangkan stripping ratio (SR) berkisar 5 yang telah disesuaikan dengan Break Even Stripping Ratio (BESR) sebesar 6,2 sehingga rencana penambangan yang dibuat masih berada pada kondisi yang menguntungkan. Rancangan penambangan ini akan digunakan oleh PT. Bumi Bara Kencana sebagai tambang perintis untuk wilayah Masaha. Jika pada akhir periode didapatkan hasil yang sesuai dengan harapan, maka akan dilanjutkan dengan pembuatan rancangan penambangan yang lebih luas. Metode penelitian yang digunakan yaitu studi literatur, pengumpulan data di lapangan dan pengolahan data. Dimana pengolahan data menggunakan software autoCAD dan penampakan tiga dimensi untuk mengetahui bentuk penambangan yang akan dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan ada tiga lapisan batubara, dengan menggunakan metode penambangan terbuka, dimana Geometri lereng penambangan akhir yang ditetapkan oleh PT Bumi Bara Kencana adalah tinggi jenjang individu 6 m, lebar jenjang pengaman 4 m, lebar jenjang kerja 13 m, dengan single slope 70º overall slope 44º. Lebar total jalan angkut tambang pada jalan lurus adalah 13 m, lebar jalan angkut pada tikungan 15 m. Geometri jalan tambang yang ditentukan oleh PT. Bumi Bara Kencana didasarkan pada rencana produksi dan juga penggunaan alat gali, muat dan angkut. Kegiatan penambangan akan dilakukan selama 3 tahun. Penambangan tahun ke-1 dilakukan pada seam 1,2 dan 3 dengan elevasi pit bottom 72 mdpl, batubara yang tertambang adalah 608.176 ton dengan overburden 2.410.493 bcm dan SR 3,96:1. Penambangan tahun ke-2 dilakukan pada seam 1, 2 dan 3 dengan elevasi pit bottom 54 mdpl, batubara yang tertambang adalah 608.721 ton dengan over burden 2.564.977 bcm dan SR 4,21:1. Penambangan tahun ke-3 dilakukan pada seam 1, 2 dan 3 dengan elevasi pit bottom 32 mdpl, batubara yang tertambang adalah 604.357 ton dengan overburden 2.504.983 bcm dan SR 4.14:1. Total perolehan sumberdaya sebesar 1.821.254 ton. Kata kunci : Stripping ratio, pit bottom, tinggi jenjang, lebar jenjang,single slope, overall slope PENDAHULUAN PT. Bumi Bara Kencana merupakan perusahaan swasta nasional yang bergerak di bidang pertambangan batubara dan merencanakan untuk membuka tambang batubara di wilayah eksplorasi KP PT. BBK. Wilayah KP eksplorasi ini berada di daerah Masaha, Kecamatan Kapuas Hulu, Kabupaten Kapuas, Provinsi Kalimantan Tengah, seluas 5000 Ha. KP PT. BBK dibagi menjadi dua blok yaitu, blok utara dan blok selatan. Dimana berdasarkan laporan hasil eksplorasi daerah prospeknya seluas 350 Ha yang kemudian diberi nama blok utara Masaha. Penelitian ini dilakukan karena PT. BBK belum memiliki rancangan urutan penambangan. Rancangan penambangan yang dibatasi oleh blok seluas 350 Ha pada blok utara dengan target
produksi 50.000 ton/bulan. Sehingga saat ini diperlukan suatu rancangan penambangan dengan mempertimbangkan stripping ratio (SR) berkisar 5 yang telah disesuaikan dengan Break Even Stripping Ratio (BESR) sebesar 6,2 sehingga rencana penambangan yang dibuat masih berada pada kondisi yang menguntungkan. Rancangan penambangan ini akan digunakan oleh PT. Bumi Bara Kencana sebagai tambang perintis untuk wilayah Masaha. Jika pada akhir periode didapatkan hasil yang sesuai dengan harapan, maka akan dilanjutkan dengan pembuatan rancangan penambangan yang lebih luas. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bentukbentuk penambangan yang mampu menambang cadangan batubara yang rencananya akan dilakukan
24 Media Bina Ilmiah selama 3 tahun yaitu mulai dari tahun 2009 sampai tahun 2011 dengan sasaran produksi tambang sebesar 50.000 ton/bulan mulai dari titik awal hingga batas akhir penambangan.
mengisi pit. Perbandingan antara overburden dan batubara tersebut akan memberikan nisbah pengupasan total suatu pit (lihat gambar) SR = Volume Overburden (bcm) Tonase Batubara (ton)
TINJAUAN PUSTAKA a. Rencana Penambangan dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pemilihan Metode Penambangan Batubara Secara Terbuka Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan metode penambangan batubara secara terbuka, antara lain : 1. Kondisi Topografi Kondisi topografi lokasi penambangan merupakan satu parameter penting pemilihan metode penambangan batubara secara terbuka. Metode penambangan yang diterapkan untuk kondisi topografi yang berupa perbukitan akan berbeda dengan metode penambangan yang diterapkan untuk kondisi topografi yang datar. 2. Karakteristik Endapan Batubara Karakteristik endapan batubara akan mempengaruhi pemilihan metode penambangan, terutama menyangkut dimensi endapan batubara yang akan berpengaruh terhadap ketebalan lapisan overburden. 3. Ketebalan Lapisan Overburden dan Interburden Endapan batubara yang terletak cukup dalam akan menyebabkan lapisan overburden atau interburden pada daerah penambangan menjadi tebal. Lapisan overburden yang tebal akan mempengaruhi pemilihan metode penambangan terutama menyangkut keberadaan endapan batubara yang masih dapat ditambang secara ekonomis. b. Sistem Penambangan Batubara Secara Terbuka Sistem penambangan secara terbuka untuk endapan batubara terdiri dari beberapa metode penambangan. Penentuan metode penambangan tersebut akan dipengaruhi oleh kondisi topografi lokasi penambangan, karakteristik endapan batubara serta ketebalan lapisan overburden. Umumnya di Indonesia metode penambangan yang digunakan adalah metode strip mine karena topografinya yang berbukit-bukit, endapan batubara yang cenderung berada di bawah permukaan tanah serta overburden yang relatif tebal. c. Nisbah Pengupasan (Stripping Ratio) Stripping ratio (SR) adalah perbandingan antara volume overburden yang harus dipindahkan (bcm) untuk setiap satu ton batubara yang ditambang. Hasil suatu perancangan pit akan menentukan jumlah volume overburden dan tonase batubara yang
Gambar 1 Perbandingan Overburden dan atubara (Stripping Ratio) Selain pengertian stripping ratio diatas dikenal pula istilah Break Even Stripping Ratio (BESR) yaitu dimana biaya yang dihasilkan dari penjualan batubara habis untuk biaya operasi penambangan tersebut atau dengan kata lain, keuntungan yang diperoleh dari kegiatan penambangan batubara impas dengan biaya penambangannya. Secara umum BESR dapat dirumuskan sebagai berikut: BESR = Perolehan Biaya Stripping
BESR=
(H arga PenjualanBatubara/ ton− BiayaPenambanga n / ton) BiayaStripping/ bcm
Stripping ratio berbanding terbalik dengan keuntungan. Apabila menambang dengan batasan BESR maka tidak diperoleh keuntungan dan tidak pula mengalami kerugian. Apabila menambang dengan ketentuan stripping ratio lebih kecil dari BESR maka diperoleh keuntungan dan semakin kecil stripping ratio yang diterapkan maka keuntungan yang diperoleh semakin besar. Sebaliknya, apabila menambang dengan ketentuan stripping ratio lebih besar dari BESR maka akan mengalami kerugian dan semakin besar stripping ratio yang diterapkan maka kerugian yang diderita pun akan semakin besar. Besarnya stripping ratio yang diterapkan oleh perusahaan berbeda-beda tergantung dari beberapa hal diantaranya harga batubara pada saat itu, biaya penambangan, biaya stripping dan besarnya keuntungan yang ingin dicapai oleh perusahaan. d. Tahapan Penambangan (Pushback) Tahapan penambangan (lihat Gambar) merupakan bentuk-bentuk penambangan (mineable geometris) yang menunjukan bagaimana suatu pit akan ditambang dari titik awal masuk hingga bentuk akhir pit. Pentahapan penambangan disebut juga dengan nama sequence, pushback, phase, slice, dan stage.
Artikel Pendidikan 25 ratio atau SR) maksimal 5 : 1 • Mempunyai batubara dengan kualitas baik dengan nilai kalori antara 5800-6.200 kkal/kg.
Gambar 2. Tahapan Penambangan Tujuan dari pentahapan penambangan adalah untuk menyederhanakan seluruh volume yang ada dalam overall pit ke dalam unit-unit pit penambangan yang lebih kecil, sehingga memudahkan penanganannya. Dalam merancang tahapan penambangan, parameter waktu harus diperhitungkan, karena waktu merupakan parameter yang sangat berpengaruh dalam suatu penjadwalan tambang (mine scheduling) untuk dapat mengoptimalkan sasaran produksi. Pada tahap perencanaan, pada awalnya diusahakan untuk mengkaitkan hubungan antara geometri penambangan dengan geometri perlapisan batubara. Dengan mempelajari tingkat perlapisan batubara dan topografi maka akan diperoleh suatu jalan untuk membuat strategi pengembangan pit secara logis dalam waktu yang relatif singkat. Tahapan-tahapan penambangan yang dirancang secara baik akan memberikan akses ke semua daerah kerja dan menyediakan ruang kerja yang cukup untuk operasi peralatan kerja tambang secara efisien. Salah satu hal terpenting adalah untuk memperlihatkan minimal satu jalan angkut untuk setiap pushback. Hal tersebut dilakukan untuk memperhitungkan jumlah material yang terlibat dan kemungkinan akses jalan angkut ke seluruh permukaan kerja. METODE DAN HASIL PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan yaitu studi literatur, pengumpulan data di lapangan dan pengolahan data. Dimana pengolahan data menggunakan software autoCAD dan penampakan tiga dimensi untuk mengetahui bentuk penambangan yang akan dilakukan. Berdasarkan data penyebaran batubara, dan batasan ketebalan batubara, maka kegiatan penambangan PT. Bumi Bara Kencana akan dilakukan pada blok utara Masaha. Penambangan akan di mulai dari Barat menerus ke Timur. Pemilihan ini didasarkan pada pertimbangan geologis dan operasional yang memudahkan panambangan, yaitu: • Mempunyai ketebalan 1,5 – 2,85 meter • Mempunyai jarak pengangkutan batubara yang dekat dengan jalan loging. • Mempunyai nisbah kupas rata-rata (stripping
a. Bentuk dan Karakteristik Endapan Batubara serta Lapisan Penutup Lapisan batubara yang ada terdiri dari 3 (tiga) kelompok lapisan, yaitu seam 1 (tebal 1,5 meter), 2 (tebal 1,85 meter), dan seam 3 (tebal 2,85 meter). Lapisan penutup di atas lapisan batubara dan interburden didominasi oleh batupasir kuarsa, serpih (shale), dan batulempung. Adapun kemiringan sudut kemiringan perlapisan yang relatif datar (< 20o). Lokasi penelitian mempunyai topografi yang berbukit-bukit, dimana endapan batubaranya mempunyai strike/dip N218°E/12°dan terdapat 3 lapisan batubara serta lapisan overburden yang tebal (lihat Gambar)
Gambar 3. Penampang Sayatan A-A’ b. Sistem Penambangan Berdasarkan bentuk dan karakteristik lapisan batubara serta lapisan penutupnya, sistem penambangan yang akan diterapkan adalah sistem tambang terbuka (strip mine). Kegiatan penambangan yang dilakukan secara umum adalah pembersihan lahan (land clearing), pengupasan tanah pucuk, penggalian lapisan penutup, dan penggalian batubara. Pada saat pembersihan lahan dan pengupasan tanah pucuk, dilakukan penumpukan tanah pucuk di suatu tempat sementara yang aman dari kegiatan penambangan agar nantinya dapat dimanfaatkan kembali dalam pelaksanaan reklamasi. c. Geometri Jenjang Penambangan
Gambar 4. Rancangan Penambangan
Geometri
Jenjang
26 Media Bina Ilmiah Pembuatan geometri jenjang penambangan yang direkomendasikan adalah sebagai berikut: • Untuk tinggi jenjang sebesar 6 meter. • Untuk lebar jenjang sebesar 4 meter. • Untuk lebar jenjang kerja sebesar 13 meter • Sudut lereng jenjang (individual slope) sebesar 700 dan sudut lereng total (overall slope) sebesar 44° (lihat Gambar). d. Rancangan Tambang (Pit Design) Dari semua hasil uraian diatas, maka pembuatan rancangan teknis penambangan memerlukan parameter penting antara lain : 1. Sasaran produksi 50.000 ton perbulan 2. Stripping ratio maksimal 5 : 1 3. Nilai kalori batubara 5800-6.200 kkal/kg. 4. Losses batubara sebesar 5% 5. Rekomendasi untuk tinggi jenjang (6 m) 6. Rekomendasi untuk lebar jenjang (4 m) 7. Rekomendasi untuk lebar jenjang kerja (13 m) 8. Rekomendasi untuk single slope 70° dan overall slope 44° 9. Kemiringan (grade) jalan tambang (8%) 10. Lebar jalan tambang lurus (13 m) 11. Lebar jalan tambang pada tikungan (15m) e. Rancangan Penambangan Tahun 2009 Berdasarkan rancangan penambangan untuk tahun 2009 maka rencana overburden yang bisa dipindahkan adalah sebesar 2.410.493.25 bcm dengan rencana penggalian batubara (coal exposed) sebesar 608.176 ton. Perbandingan antara rencana pemindahan overburden dengan rencana penggalian batubara (lihat Tabel 4.1) adalah sebesar 3.96 : 1 (plan stripping ratio). Dengan elevasi pit bottom adalah 72 mdpl dan jarak tempuh lokasi penambangan di pit ke temporary stockpile adalah ± 673 m. Tabel 1. Jumlah Penggalian Batubara Tahun 2009
Overburden
Kapasitas Penggalian Seam
dan
Stripping
Overburden
Batubara
Ratio
(bcm)
(ton)
(bcm/ton)
2.410.493,25
608.176,68
3,96 : 1
A, B, C Total
f. Rancangan Penambangan Tahun 2010 Berdasarkan rancangan penambangan untuk tahun 2010 maka rencana overburden yang bisa dipindahkan adalah sebesar 2.564.977,50 bcm dengan rencana penggalian batubara (coal exposed) sebesar 608.721,31 ton. Perbandingan antara rencana pemindahan overburden dengan rencana penggalian batubara (lihat Tabel 4.2) adalah sebesar
4.21 : 1 (plan stripping ratio). Dengan elevasi pit bottom adalah 54 mdpl dan jarak tempuh lokasi penambangan di pit ke temporary stockpile adalah ± 854 m. Tabel 2. Jumlah Penggalian Batubara Tahun 2010
Overburden
Kapasitas Penggalian Seam
dan
Stripping
Overburden
Batubara
Ratio
(bcm)
(ton)
(bcm/ton)
2.564.977,5
608.721,31
4.21 : 1
A, B, C Total
g. Rancangan Penambangan Tahun 2011 Berdasarkan rancangan penambangan untuk tahun 2011 maka rencana overburden yang bisa dipindahkan adalah sebesar 2.504.983,13 bcm dengan rencana penggalian batubara (coal exposed) sebesar 604.357,28 ton. Perbandingan antara rencana pemindahan overburden dengan rencana penggalian batubara (lihat Tabel ) adalah sebesar 4.14 : 1 (plan stripping ratio). Dengan elevasi pit bottom adalah 32 mdpl dan jarak tempuh lokasi penambangan di pit ke temporary stockpile adalah ± 1059 m. Tabel 3. Jumlah Penggalian Batubara Tahun 2011
Overburden
Kapasitas Penggalian Seam
dan
Stripping
Overburden (bcm)
Batubara (ton)
Ratio (bcm/ton)
2.504.983,13
604.357,28
4.14: 1
A, B, C Total
h. Perhitungan Produksi Penambangan Berdasarkan perhitungan produksi penambangan maka overburden yang bisa digali adalah sebesar 7.480.453 bcm dengan penggalian batubara (coal exposed) sebesar 1.821.254 ton. Perbandingan antara rencana penggalian overburden dengan rencana penggalian batubara (stripping ratio) adalah sebesar 5:1 Tabel 4. Rencana Produksi Penambangan Overburden dan Batubara Kapasitas Penggalian No
1 2 3
Tahun 2009(produksi awal) 2010 (Jan. Dec.) 20011 (Jan. Dec.) Total
Stripping
Overburden (bcm)
Batubara (ton)
Ratio (bcm/ton)
2.410.493
608.176
3.96 : 1
2.564.977
608.721
4.21 : 1
2.504.983
604.357
4.14 : 1
7.480.453
1.821.254
4.10 : 1
Artikel Pendidikan 27 i. Jalan Tambang (ramp) Jalan tambang disiapkan untuk untuk dua jalur pengangkutan dump truck berkecepatan maksimum 35 km/jam. Kecepatan dump truck bermuatan di tikungan tidak boleh lebih dari 25 km/jam. Dimensi jalan yang diterapkan pedoman lebar jalan angkut merekomendasikan 4 kali lebar alat angkut terbesar. Perhitungan : 1) Lebar = 13 m Lebar jalan pada belokan = 15 m Kemiringan jalan = 8 %. 2) Turning radius untuk alat angkut dengan berat total 20-100 ton minimum 7m dan Turning radius yang dipakai = 10 m 3) Untuk turning radius 10 m dan kecepatan maksimum pada belokan ± 25 km/jam, maka super elevasi (e) yang disarankan = 0,04 (m/m) 4) Jika h = beda tinggi sisi luar dibandingkan sisi dalam pada tikungan, maka untuk lebar jalan 13 m, h = 13 m x 0,04 (m/m) = 0,52 m ` 5) Lebar ramp
Berdasarkan pertimbangan tersebut di atas, maka pada operasi penambangan batubara ini, akan digunakan alat-alat sebagai berikut : Tabel 5. Jenis Peralatan Utama Penambangan
j. Kebutuhan Bulldozer Bulldozer merupakan alat mekanis yang menggunakan tractor sebagai penggerak utamanya (prime mover) yang dilengkapi dengan blade. Bulldozer dirancang sebagai alat berat yang diberi kemampuan untuk mendorong ke muka. Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan bulldozer D 10R didapat jumlah kebutuhan bulldozer D 10R seperti terlihat pada (Lihat pada Lampiran K) Tabel 6. Kebutuhan Bulldozer
Gambar 5. Dimensi jalan Tambang Spesifikasi Peralatan Utama
Pemilihan
Pertimbangan pemilihan peralatan spesifikasi teknis peralatan utama adalah : 1) Karakteristik lapisan batubara dan lapisan penutup 2) Aspek teknis dan ekonomis 3) Dukungan teknis yang mencakup pelayanan purna jual dari perusahaan yang menyediakan peralatan.
k. Kebutuhan Alat Muat dan Alat Angkut Perhitungan alat muat dan alat angkut overburden serta alat muat dan alat angkut batubara diperhitungkan berdasarkan beberapa parameter yang harus diketahui terlebih dahulu, antara lain: 1) Rencana produktifitas alat gali muat yang diperoleh dengan membagi rencana produksi alat gali muat selama periode waktu tertentu dengan jumlah jam kerja selama periode waktu tertentu W (Pm). t 2) Rencana produktifitas alat angkut per jam (Pa). Jumlah alat angkut (n) =
Pm (bcm / jam) Pa (bcm / jam)
Berdasarkan hasil perhitungan maka didapat jumlah kebutuhan alat muat dan alat angkut overburden dan batubara. Gambar 6. Super Elevasi Jalan Tambang
28 Media Bina Ilmiah Tabel 7. Jumlah Kebutuhan Alat Muat dan Alat Angkut
DAFTAR PUSTAKA Adisoma
G, (1998), Pengantar Perencanaan Tambang, Direktorat Jenderal Pertambangan Umum Departemen Pertambangan Dan Energi.
Adisoma G, (1998), Perencanaan Berdasarkan Waktu, Teknik Pertambangan Institut Teknologi Bandung.
SIMPULAN Berdasarkan hasil perhitungan dan analisis, maka dapat diambil kesimpulan, sebagai berikut : 1. Terdapat 3 lapisan batubara, yaitu seam 1, 2, dan 3. 2. Sistem penambangan menggunakan sistem tambang terbuka. 3. Tinggi jenjang 6 m dan lebar jenjang 4 meter dengan kemiringan jenjang 70o sesuai dengan Keputusan Menteri No. 555 tahun 1995. 4. Rancangan penambangan pada : • tahun ke-1, overburden yang harus dikupas 2,410,493.25 BCM dan batubara tertambang adalah 608,176.68 ton. Stripping ratio 3.96 : 1. • Tahun ke-2, overburden yang harus dikupas 2,564,977.50 BCM dan batubara tertambang adalah 608,721.31 ton. Stripping ratio 4.21 : 1. • Tahun ke-3, overburden yang harus dikupas 2,504,983.13 BCM dan batubara tertambang adalah 604,357.28 ton. Stripping ratio 4.14: 1 5. Arah penambangan batubara dari Barat Laut ke Tenggara untuk daerah Masaha hingga kedalaman 32 mdpl. 6. Alat yang digunakan untuk kegiatan pembongkaran dan pemuatan batubara adalah backhoe tipe Komatsu PC 200-6 dengan kapasitas bucket 0,93 m3 , sedangkan alat angkut yang digunakan adalah dump truck tipe Hino FM 260JM dengan kapasitas 20 ton. 7. Alat yang digunakan untuk pembersihan lahan (land clearing) adalah bulldozer Cat D 10R, untuk pembongkaran overburden digunakan backhoe tipe Komatsu PC 400-6 dengan kapasitas bucket 1,8 m3 , sedangkan untuk pengangkutan overburden digunakan dump truck tipe Hino FM 260JM dengan kapasitas 20 ton.
Arif I, (1998), Dasar-Dasar Perencanaan Tambang, Teknik Pertambangan Institut Teknologi Bandung. Arif
I,
(1996), Tambang Terbuka, Teknik Pertambangan Institut Teknologi Bandung.
Dewantara KP, (2006), Rancangan Push Back Penambangan Batubara Blok 441 PT. Nusantara Thai Coal di daerah Mampun Povinsi jambi, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN ”Veteran” Yogyakarta. Lidana E, (2005), Perancangan Penambangan Endapan Batubara PT. Anugerah Mulya Barito Timur, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN ”Veteran” Yogyakarta. Sulistyana W, (2007), Modul Praktikum Simulasi dan Komputasi, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN ”Veteran” Yogyakarta, Yogyakarta. Sulistyana W, (2007), Perencanaan Tambang, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN ”Veteran” Yogyakarta, Yogyakarta. Yanto Indonesianto, (2005), Pemindahan Tanah Mekanis, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN ”Veteran” Yogyakarta, Yogyakarta. (2007), Laporan Studi Kelayakan Pertambangan Batubara, PT. Bumi Bara Kencana.
