TAMBANG BAWAH TANAH

SISTEM PENYANGGA

Sistem Penyangga Tambang Batubara Bawah Tanah

Pada dasarnya setiap metode tambang bawah tanah bersifat spesifik. Meski demikian, pada prakteknya sangat susah secara menyeluruh memenuhi kondisi idealnya. Dilain pihak, bijih juga memungkinkan mempunyai kondisi yang cocok untuk aplikasi beberapa metode, sehingga perlu dilakukan evaluasi terhadap metode-metode tambang bawah tanah tersebut.

Setiap metode mempunyai aplikasi yang spesifik, tetapi karakteristik bijih dan country rock tidak senantiasa ideal, karakteristik bijih dan country rock kadang memungkinkan aplikasi dua atau lebih metode

Eksploitasi mineral dimana seluruh ekstraksinya dilakukan di bawah permukaan bumi disebut dengan istilah "underground mining" (tambang bawah tanah), atau "deep mining"

Metode tambang bawah tanah diterapkan apabila kedalaman cebakan atau eksploitasi material tidak dapat dilakukan dari permukaan.

Menentukan perlu tidaknya penyangga serta penyangga yang mestinya dipakai merancang konfigurasi bukaan dan urutan ekstraksi dikaitkan penyebaran bijihnya.

Akibat adanya kegiatan penggalian pada lubang bukaan yaitu:

1. Kesetimbangan tegangan pada daerah lubang bukaan tersebut akan terganggu
2. Lapisan atau masa batuan disekitar cenderung untuk menutup (convergence)

#untuk menjaga keamanan pekerja dari runtuhan batuan, maka kemajuan penggalian diikuti dengan kemajuan penyanggaan

Tujuan Penyanggaan:

1. Mengontrol masa batuan di sekitar lubang bukaan, meliputi:

1. Menahan perpindahan tegangan pada dinding lubang bukaan
2. Menyangga batuan yang potensial akan runtuh ataupun memperkecil depormasi masa batuan

2. Untuk menjaga tempat penambangan

3. Untuk menjaga para pekerja dari runtuhan batuan yang ada di atas atau di sampingnya

4. Untuk menjaga para pekerja bila terjadi banjir atau hal-hal yang tidak diinginkan

5. Untuk tempat berpijak atau lantai bagi para pekerja, terutama untuk stope yang sudah tinggi.

Bahan-bahan Penyanggaan:

1. Kayu (Timber)

• Keuntungan dari penyangga kayu:

1. Ringan, mudah dibentuk ataupun dipasang
2. Apabila ada retak disepanjang seratnya mudah dideteksi
3. Sisa potongan dapat digunakan sebagai pasak

• Adapun kekurangan dari penyangga kayu:

1. Kelembapan dapat mempengaruhi kekuatannya
2. Mudah lapuk dan mudah terbakar
3. Kekuatan mekaniknya tergantung struktur serat dan cacat alami

2. semen atau Beton

• Keuntungan penyangga semen atau beton

1. Mempunyai kuat tekan yang tinggi
2. Tahan terhadap pengaruh cuaca
3. Bahan-bahan yang mudah didapat

• Adapun kekurangan dari penyangga beton yaitu:

1. Mempunyai kuat tarik yang rendah
2. Dapat hancur tiba-tiba, tanpa ada tanda
3. Hancuran beton tidak dapat digunakan kembali

3. Besi atau Baja (steel)

• Keuntungan penyangga besi atau baja:

1. Homogen dan memiliki sifat elastisitas yang tinggi
2. Tidak dipengaruhi oleh kelembapan
3. Lebih tahan lama dari penyangga kayu

• Kekurangan dari penyangga besi atau baja yaitu Harga bahan atau penginstalan yang mahal

4. Batubara
5. Filling material
6. Broken rock

Dasar Pemilihan Mateial
Pemilihan material dapat dilihat dari dua faktor yaitu:

• Faktor ekonomis
• Faktor teknis

Apabila kedua faktor ini bertolak belakang, maka dapat dipertimbangkan faktor:

1. Ongkos pembuatan dan pemeliharaan
2. Umur atau lama penyanggaan itu diperlukan
3. Beban yang harus disangka
4. Dimana bukaan harus disangga

Macam-macam Penyangga:
Ada dua macam penyangga lubang bukaan, Natural Support dan Artificial Support

Natural support adalah penyangga yang dibuat dari batuan itu sendiri dan dibentuk seperti pilar yang biasanya dibuat dari batuan yang berkadar rendah (barren rock)
Pembuatan pilar ada 2 yaitu:

1. Random pilar atau irangular yaitu pilar yang bentuk letak satu sama lain tidak seimbang. Biasanya dapat ditemui pada tambang rakyat dan tambang kecil.

2. Reguler pilar yaitu bentuk letak pilar satu sama lain saling teratur. Dapat berbentuk bulat, persegi empat dan persegi panjang (rib pilad), sedangkan

Artificial support adalah penyangga buatan dimana material yang digunakan dapat berupa kayu (timber), semen atau beton, besi atau baja, material pengisi (filling support) seperti broken ore, waste, tailing dansebagainya. Penyuntikan dengan semen (cemen grouting) dan pemasangan pasak (rock bolting).

Fungsi Penyangga
Penyanggaan sendiri berfungsi untuk mengontrol masa batuan disekitar lubang bukaan, seperti:

1. Menahan perpindahan tegangan pada dinding lubang bukaan
2. Menyangga batuan yang potensial untuk runtuh atau memperkecil deformasi masa batuan

Sifat Penyanggaan
Berdasarkan sifat penyanggan, jenis penyangga dapat dibagi menjadi penyangga aktif dan penyangga pasif.

1. Penyangga Aktif:
Bersifat memperkuat batuan tersebut secara langsung (reinforcement).

1. Hidraulic props
   Tiang penyangga yang pada dasarnya terdiri dari dua silinder, dimana silinder yang satu bergerak didalam silinder yang lainnya dengan mekanismenya menggunakan sistem hidraulic.
   Umumnya digunakan untuk penyangga sementara pada lubang-lubang produksi, lubang bukaan untuk pelayanan dan penambangan.


2. Powered Roof Support (PRS)
   Penyangga yang diterapkan pada tambang batubara bawah tanah metode "long wall" fully mechanized. Penyangga ini tidak hanya berfungsi menyangga atap, tetapi juga untuk mendorong conveyor bergerak maju dengan hidraulic.


3. Penyangga aktif (Baut buatan /Rock bolt)
   
   • Fungsi penahan
     Penjangkaran baut batuan harus pada massa batuan yang relatif keras dan stabil yang berada diatas lapisan berpotensi runtuh.
   
   
   • Fungsi penguat (Reinforcement)
     Baut batuan tidak dapat mencegah terjadinya pecah batuan tetapi dapat memperbaiki kekuatan dan integritas.

Keuntungan baut batuan

1. Lebih fleksibel, dapat digunakan pada bentuk geometri yang bervqriasi
2. Memberikan reaksi penyangga yang cepat
3. Pemasangan dapat sepenuhnya dengan mekanisasi, sehingga relatif lebih cepat sehingga produktifitas kerja lebih meningkat
4. Tahan terhadap korosi dan relatif lebih murah
5. Kerapatan jumlah baut per satuan luas dengan mudah disesuaikan dengan kondisi batuan lokal
6. Dapat dikombinasikan dengan penyangga seperti wire mesh dan penyangga pasif.

2. Penyangga pasif:
Bersifat mendukung yang akan runtuh dan membatasi pergerakan batuan tersebut (rigid) yaitu dengan bahan material seperti:

1. Penyangga kayu
   • Cribbing (pack)
   • Three piece set
   • Square set
   • Five piece set
   
   
2. Penyangga besi baja
• Two piece arch dan three arch
• Rolled stell joist (I - beam)


3. Penyangga beton

1. Penyangga kayu

• Cribbing (pack)
  Pada pemasangan dilubang produksi (long wall) susunan cribbing dikombinasikan dengan batang besi yang disebut chock release.
1. Mempunyai bentuk penampang yang lebar
2. Umumnya dipakai didaerah yang memerlukan pemerkuatan tinggi, seperti dilubang produksi dan perempatan (junction)


• Three piece set
  Digunakan pada lubang bukaan yang berbentuk persegi panjang dan terdiri dari tiga bagian utama yaitu bagian atas cap, samping dan tiang (post)


• Square set
  Penyangga ini umumnya digunakan pada lubang vertikal (raise/winze)


• Five piece set

2. Penyangga besi

• Two piece arch dan three piece arch
  Penyangga ini bentuknya seperti busur dan umumnya digunakan pada lubang-lubang utama.
• Rolled steel joist (I - beam)
  Penyangga ini biasanya dipasang untuk lubang yang bentuknya empat persegi panjang dan umumnya digunakan pada lubang-lubang produksi.

3. Penyangga beton (concrete)
Campuran antara semen, pasir dan air yang terkadang ditambah CaC12 (calcium clorida) yang berfungsi mempercepat waktu pengerasan (curing time).
Beton tembak (shotcrete) ada dua tipe dasar yaitu:

1. Shotcrete campuran kering, dimana campuran semennya kering dan air ditambahkan pada saat penyemprotan (di nozzle)
2. Shotcrete campuran basah, pada dasarnya memiliki komponen yang sama pada campuran kering, tetapi airnya sudah dicampurkan kedalam "mixer"
• Shotcrete campuran kering, akselerator dapat ditambahkan pada saat pencampuran.
• Shotcrete campuran basah, akselerator harus ditambahkan pada saat penyemprotan (nozzle).

loading...