APLIKASI GEOMEKANIKA

DALAM DUNIA PERTAMBANGAN

            Dalam dunia pertambangan kita sering mengenal istilah-istilah seperti Triaxial, sondir, konsolidasi dan lain-lain, itu semua merupakan istilah-istilah dalam geomekanika atau yang biasa disebut mekanika tanah dan mekanika batuan.

Geomekanika merupakan suatu cabang dari ilmu teknik, salah satunya teknik sipil, tetapi karena didalamnya terdapat bahasan mengenai permasalahan tentang kekuatan tanah yang salah satunya berkaitan dalam pembuatan sistem jenjang / tangga (Benches) maupun lereng dalam tambang, oleh karena itu maka geomekanika dimasukkan dan digolongkan dalam dunia pertambangan.

            Pada resume ini saya akan membahas salah satu dari sekian banyak aplikasi geomekanika dalam dunia pertambangan, salah satunya pada pembuatan sistem jenjang/tangga (Benches) di tambang.

            Pembuatan sistem jenjang/tangga (Benches) pada tambang memerlukan suatu pakar/ahli dalam bidang-bidangnya, seperti geoteknik, geomekanika dan lain-lain.

Gambar 1

Contoh sistem jenjang pada tambang

            Pada gambar diatas dapat kita lihat bahwa geomekanika punya kaitan erat dalam dunia pertambangan, itu bisa dilihat dari bagaimana cara pembuatan sistem jenjang tersebut.

            Dalam pembuatan sistem jenjang pada tambang, hendaknya kita memperhatikan aspek-aspek atau pertimbangan teknis seperti :

1.    Menentukan Ultimate Pit Slope (UPS)

2.    Ultimate pit slope merupakan suatu kemiringan umum pada akhir operasi penambangan yang tidak menyebabkan kelongsoran atau jenjang masih dalam keadaan stabil. Untuk menentukan Ultimate Pit Slope (UPS) ada beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu:

a.    Stripping ratio yang diperbolehkan.

b.    Sifat fisik dan mekanik batuan.

c.    Struktur Geologi.

d.    Jumlah air dalam di dalam batuan.

3.    Ukuran atau batas maksimum suatu kedalaman tambang pada akhir operasi

4.    Dimensi jenjang/bench

Tata cara pebongkaran ataupun suatu penggalian mempengaruhi ukuran jenjang. Dimensi jenjang juga sangat tergantung pada produksi yang diinginkan dan alat-alat yang digunakan. Dalam suatu dimensi jenjang harus mampu menjamin kelancaran aktivitas alat mekanis dan faktor keamanan. Dimensi jenjang ini meliputi tinggi, lebar, dan panjang jenjang. Tinggi jenjang maksimum yang stabil, kemiringannya tergantung pada jenis batuan yang ditambang.

Gambar 2

Contoh desain terowongan pada tambang

Ketinggian jenjang yang aman ditetapkan dengan mempertimbangkan keselamatan pekerja dan peralatan.

Ketinggian jenjang berhubungan erat dengan kesetabilan permukaan yang aman adalah apabila alat-alat yang berioperasi dan pekerja dalam kondisi tidak aman, dimana tempat yang enjadi landasan terdapat kemungkinan akan runtuh/longsor.

Gambar 3

Contoh desain pit pada tambang

Biasanya besar hasil produksi yang dihasilkan dengan jenjang tunggal sangat terbatas dan ditentukan oleh kapasitas alat, Selain itu juga ditentukan oleh luas permukaan kerja.

Dalam suatu penambangan dengan jenjang bertingkat umumnya digunakan untuk menambang bahan galian yang kompak dan endapan bijih tebal yang sanggup ditambang jika menggunakan cara penambangan dengan jenjang tunggal.

Jenis batuannya harus kuat dan keras agar dapat mendukung beban yang ada diatasnya.

Kemiringan lereng dapat dibuat lebih vertikal jika daya dukung batuan besar. Pit slope bervariasi antara 30º - 60º. Dari horizontal. Hal ini dimaksud agar mendapatkan perolehan bijih yang lebih banyak lagi.

Kestabilan jenjang perlu dijaga terutama untuk mempertinggi faktor keamanan. Untuk menghindari kecelakaan, beberapa cara dapat dilakukan yaitu dengan pembersihan bongkah-bongkah batu yang menempel pada dinding jenjang, mengetahui daerah kritis,pengeringan, dan memonitor pergerakan dan pergeseran.

5.    Pemilihan dalam suatu sistem penirisan yang tergantung kondisi air tanah dan curah hujan daerah penambangan.

6.    Kondisi geometrik jalan

Pada point ini, kondisi geometrik jalan biasanya terdiri dari beberapa parameter antara lain lebar jalan, kemiringan jalan, jumlah lajur, jari-jari belokan, superelevasi, cross slope dan jarak terdekat yang dapat dilalui oleh alat angkut.

7.    Pemilihan peralatan mekanis yang meliputi:

1.    Pemilihan suatu alat dengan jumlah dan type yang sesuai.

2.    Koordinasi kerja alat-alat yang digunakan.

Gambar 4

Alat mekanis dalam tambang bawah tanah

8.    Kondisi geografi dan geologi

● Topografi

Topografi suatu daerah sangat berpengaruh terhadap sistem penambanganyang digunakan.

Dari faktor topografi ini,dapat ditentukan cara penggalian, tempat penimbunan overburden, penentuan jenis alat, jalur-jalur jalan yang dipergunakan,dan sistem penirisan tambang.

● Struktur geologi

Struktur geologi ini terdiri atas lipatan, patahan, rekahan, perlapisan dan gerakan-gerakan tektonis.

●  Penyebaran batuan

● Kondisi air tanah terutama bila disertai oleh stratifikasi dan rekahan. Adanya air dalam massa ini akan menimbulkan tegangan air pori.

Gambar 5

Contoh struktur geologi

Dari penjelasan diatas dapat kita simpulkan bahwa, geomekanika sangat erat kaitannya dengan dunia pertambangan.