BAB II
DASAR TEORI
2.1.
Survey Tambang Terbuka
Pengukuran (survey) adalah sebuah teknik pengambilan data yang
dapat memberikan nilai panjang, tinggi dan arah relatif dari sebuah obyek ke obyek lainnya. Hasil penelitian geodesi dipakai sebagai dasar referensi pengukuran, kemudian hasil pengolahan data pengukuran adalah dasar dari pembuatan peta (Tim Asisten, 2014)
dapat memberikan nilai panjang, tinggi dan arah relatif dari sebuah obyek ke obyek lainnya. Hasil penelitian geodesi dipakai sebagai dasar referensi pengukuran, kemudian hasil pengolahan data pengukuran adalah dasar dari pembuatan peta (Tim Asisten, 2014)
Survei
pertambangan yaitu sebuah cabang ilmu dan teknologi dan bidang pertambangan.
Pekerjaan ini meliputi pengukuran, perhitungan, dan pemetaan yang melayani
tujuan mendapatkan informasi pada semua tahap dari prospeksi untuk eksploitasi
dan memanfaatkan kandungan mineral, baik berada pada permukaan maupun pada
bawah tanah. Berikut ini adalah kegiatan utama dari survei tambang:
1.
Menginterpretasi
geologi tentang kandungan mineral dalam kaitannya dengan eksploitasi
ekonomi daripadanya
2.
Penyelidikan dan
negosiasi hak pertambangan mineral
3.
Membuat dan
merekam, dan perhitungan pengukuran survei tambang pertambangan kartografi
4.
Investigasi dan
prediksi dampak tambang yang bekerja pada permukaan dan dibawah permukaan.
5.
Perencanaan tambang
perencanaan dalam konteks lingkungan setempat dan rehabilitasi setelah
ditambang.
(Anonim,
2014)
Pekerjaan survey pada survey tambang terbuka dapat
dikategorikan sebagai pekerjaan Geodesi Rendah (Plane Geodesi). Pada umumnya
wilayah tambang tidak mencakup areal yang terlalu luas sehingga kelengkungan
bumi dapat diabaikan (dalam beberapa area tambang, kelengkungan bumi tetap
diperhitungkan).
Pemetaan topografi merupakan pengukuran
yang dilakukan untuk menghasilkan sebuah peta yang mangambarkan suatu permukaan
datar dari seluruh atau bagian dari permukaan bumi, untuk memperlihatkan
kenampakan fisik, politik, atau lainnya
tiap titik pada diagram dihubungkan dengan posisi geografi menurut skala dan
proyeksi tertentu (Firmansyah, 2012)
Sepanjang zaman, peta telah mempunyai dampak mendalam pada
kegiatan manusia, dan dewasa ini tuntutan akan peta barangkali lebih besar dari
sebelumnya. Peta-peta sangat penting dalam rekayasa, pengelolaan sumber daya,
pertanian, dan banyak bidang lainnya. Peta memperlihatkan beraneka ragam ciri,
misalnya topografi, batas-batas hak milik, jalur lintas transportasi,
jenis-jenis tanah, tumbuh-tumbuhan, pemilikan tanah untuk tujuan pajak, dan
lokasi mineral serta sumber daya.
Peta merupakan gambaran permukaan bumi dalam skala yang lebih
kecil pada bidang datar. Suatu peta ‘idealnya’ harus dapat memenuhi ketentuan
geometrik sebagai berikut :
1.
Jarak antara titik yang terletak di atas peta harus sesuai
dengan jarak sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala
peta)
2.
Luas permukaan yang digambarkan di atas peta harus sesuai
dengan luas sebenarnya di permukaan bumi (dengan memperhatikan faktor skala
peta)
3.
Besar sudut atau arah suatu garis yang digambarkan di atas
peta harus sesuai dengan besar sudut atau arah sebenarnya di permukaan bumi
Peta topografi sangat bermanfaat
dalam hal perencanaan tambang. Peta tersebut digunakan dalam mengetahui keadaan
yang sebenarnya dilapangan sehingga sangat bermanfaat sekali dalam penentuan
rencana penambangan. Pada awal tahap perencanaan untuk setiap proyek (tambang)
yang baru, terdapat banyak faktor yang harus dipertimbangkan.
Pemetaan topografi dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain :
1.
Metode Teristris
Pada metode ini terdapat dua jenis pengukuran yaitu pengukuran sifat datar
dan pengukuran polygon.
a. Pengukuran sifat datar yakni pengukuran untuk menentukan beda tinggi antara
dua titik atau lebih secara langsung atau tidak langsung yang dilaksanakan
serentak atau dibagi dalam beberapa seksi.
b. Pengukuran polygon yakni pengukuran jumlah sudut yang diukur dilapangan
dimana sudut tersebut dihubungkan menjadi beberapa garis lurus dari suatu titik
ketitik yang lain untuk menentukan titik koordinat.
Soetomo
Wongsotjitro (1985 : 99) menyebutkan bahwa Pengukuran polygon
terbagi dua jenis yaitu polygon terbuka dan polygon tertutup.
a. Poligon terbuka yaitu poligon yang titik akhirnya dan titik awalnya pada
titik yang berbeda/ tidak menutup.
Sumber : Soetomo, 1985 : 99
Gambar 2.1.
Poligon Terbuka
Pada gambar di atas, koordinat titik A dan B
diketahui, dengan demikian kita dapat menghitung sudut jurusan AB. Untuk
menentukan koordinat titik 1 diperlukan koordinat titik A, sudut jurusan
A-1 dan jarak A-1, begitu pula titik 2 diperlukan koord titik 1, sudut jurusan dan
jarak 1-2 dan seterusnya.
Dari gambar di atas, dapat dilihat bahwa αab=
(lihat rumus di bawah)
αa1
= αab + Sa
α12 = αa1 + S1- 180 α(n, n+1)
= α(n-1, n) + Sn
- 180
α23
= αab + S2 - 180
b.
Poligon
tertutup yaitu poligon yang titik awalnya dan titik akhirnya pada titik yang
sama atau tertutup. Adapun syarat geometris adalah :
1. ∑ Si = (n - 2) 180o ; Jumlah Sudut Luar ∑ Si = (n + 2) 180o
2. ∑ d. Sin α = 0
3.
∑ d. Cos α = 0
Sumber : Soetomo, 1985 : 99
Gambar 2.2.
Poligon Tertutup
2.
Metode Fotogrametris
Pengukuran
detail topografi selain dapat langsung dikerjakan di lapangan (seperti metode
teristris), dapat pula dilakuan dengan teknik pemotretan udara, sehingga dalam
waktu yang singkat dapat terukur atau terpotret daerah yang seluas mungkin.
Pada dasarnya metode fotogrametris ini mencakup fotogrametris metrik dan
interpretasi citra. Fotogrametris metrik merupakan ilmu dan teknik pengukuran
citra, sedangkan interpretasi citra merupakan pengenalan serta identifikasi
suatu objek pada foto. Salah satu metode fotogrametris yaitu dengan menggunakan
foto udara. Foto udara adalah hasil pemotretan sebagian kecil permukaan bumi
dengan menggunakan kamera yang dipasang di atas pesawat terbang, dan melintasi
daerah pemotretan pada ketinggian tertentu.
Ada
beberapa cara pengukuran alat dalam praktikum Ilmu Ukur Tambang, yaitu sebagai
berikut:
1.
Pengukuran Azimuth dan Sudut Jurusan
Azimuth
ialah besar sudut antara utara magnetis (nol derajat) dengan titik/ sasaran
yang kita tuju, azimuth juga sering
disebut sudut kompas, perhitungan searah jarum jam. Ada tiga macam azimuth yaitu :
a.
Azimuth
sebenarnya, yaitu besar sudut yang dibentuk antara utara sebenarnya dengan
titik sasaran.
b.
Azimuth
magnetis, yaitu sudut yang dibentuk antara utara kompas dengan titik sasaran.
c.
Azimuth
Peta, yaitu besar sudut yang dibentuk antara utara peta dengan titik sasaran.
Back Azimuth
adalah besar sudut kebalikan/kebelakang dari azimuth. Cara menghitungnya adalah bila sudut azimuth lebih dari 180 derajat maka sudut azimuth dikurangi 180 derajat, bila sudut azimuth kurang dari 180 derajat maka sudut azimuth dikurangi 180 derajat, bila sudut azimuth-nya 180 derajat maka
back azimuth-nya adalah derajat atau 360 derajat. Azimuth adalah suatu sudut suatu sudut
yang dimulai dari salah satu ujung jarum magnet dan diakhiri pada ujung
objektif garis bidik yang besarnya sama dengan angka pembacaan
2.
Pengukuran Luas Secara Grafis
Cara
ini dilakukan apabila gambar tanah hanya diketahui skalanya saja tanpa dukungan
data lain seperti angka ukur dan lain-lain, serta batas tanah berupa
garis-garis lurus. Untuk itu diperlukan piranti pengukuran jarak dalam gambar
seperti mistar skala, jangka tusuk dan sebagainya. Penentuan luas secara grafis
dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu:
a.
Dengan membagi-bagi gambar menjadi
bentuk-bentuk geometris yang lebih sederhana, sehingga dengan penjangkaan atau
pengukuran beberapa sisinya dapat dihitung luasannya.
b.
Dengan mengubah bentuk gambar
menjadi bentuk geometri yang lebih sederhana dengan luas yang sama, sehingga
dengan penjangkaan beberapa sisinya dapat dihitung luasnya.
c.
Dengan menggunakan mal grid yang terbuat dari kertas transparan
misalnya millimeter kalkir, sehingga luas tanah yang akan diukur dihitung
dengan kelipatan dari jala-jala grid.
3.
Pengukuran Volume Menggunakan
Sayatan Kontur
Digunakan
untuk endapan yang mempunyai geometri teratur dengan luas masing-masing
penampang yang tidak jauh berbeda.
Rumus
Average Mean Area :
|
|
Keterangan
: S1 & S2 = Luas Penampang (m2)
L = Jarak Antar Penampang
(m)
V = Volume (m3)
Tambang terbuka
(open pit mine) adalah bukaan yang
dibuat di permukaan tanah, bertujuan untuk mengambil bijih dan akan
dibiarkan tetap terbuka (tidak ditimbun kembali) selama pengambilan bijih masih
berlangsung. Untuk mencapai badan bijih yang umumnya terletak di kedalaman,
diperlukan pengupasan tanah/batuan penutup (waste
rock) dalam jumlah yang besar. Tujuan utama dari operasi penambangan adalah
menambang dengan biaya serendah mungkin sehingga dicapai keuntungan yang
maksimal. Pemilihan berbagai parameter desain dan penjadwalan dalam pengambilan
bijih dan pengupasan batuan penutup melibatkan pertimbangan teknik dan ekonomi
yang rumit. Mesti diambil kompromi yang optimal antara memaksimalkan
perhitungan ekonomis dan adanya parameter pembatas karena faktor geologi dan
pertimbangan teknik lain.
Di Indonesia, khususnya pada tambang
batubara, di mana keberadaan potensi batubaranya masih banyak yang dijumpai
pada kedalaman kecil (dangkal), maka tambang terbuka adalah pilihan yang paling
tepat dan ekonomis. Tetapi di Jepang, di mana peraturan tentang perubahan
bentang alam (morfologi) sangat ketat, semua tambang batubara yang beroperasi
pada abad 20, menerapkan tambang bawah tanah. Ketetapan tersebut juga
mensyaratkan potensi batubara yang berada pada kedalaman 250 meter di bawah
dasar cekungan air (laut maupun danau) tidak boleh ditambang. Dalam hal ini
peta topografi tidak akan banyak gunanya bagi perencanaan tambang, kecuali
untuk penempatan fasilitas-fasilitas tambang yang memang harus berada di
permukaan.
*Sumber : Dokumentasi
Pribadi, 2013
Gambar 2.3.
Open Pit Mine
Untuk kebutuhan
perencanaan tambang terbuka, peta topografi memegang peranan sentral, karena
dari sini nantinya akan diturunkan beberapa satuan peta :
1.
Peta hasil eksplorasi, yang memuat
informasi tentang posisi singkapan batubara, posisi titik bor, dll.
2.
Peta ketebalan batubara.
3.
Peta ketebalan overburden.
4.
Peta distribusi fungsi kualitas,
misalnya kadar sulfur, distribusi kalori, dan lain-lain.
5.
Peta jalan tambang dan kemiringan
lereng.
6.
Peta kemajuan tambang.
7.
Peta perencanaan drainase tambang
(peta penyaliran).
Dalam beberapa kasus, kesalahan dalam
pekerjaan survey dan pemetaan di
tambang akan sangat erat dengan tujuan penambangan itu sendiri, yakni dalam
pelaksanaan investigasi kandungan tambang (eksplorasi) dan tahap pengambilan
material tambang (eksploitasi). kesalahan-kesalahan dalam pekerjaan tambang
akan menyebabkan beberapa hal dibawah ini:
1.
Kesalahan data-data survey dalam kegiatan eksplorasi akan menyebabkan kesalahan dalam
membuat model cadangan bahan tambang, serta menentukan besaran cadangan terkira
dan terukur suatu tambang.
2.
Kesalahan ini akan menyebabkan analisa dalam
studi kelayakan tambang, dan analisa ekomoni tambang.
3.
Kesalahan dalam pembuatan model cadangan bahan
tambang akan mengakibatkan kesalahan pada kesalahan pembuatan design dan
kesalahan pada penentuan metode penambangan.
4.
Kesalahan pada pembuatan model akan
mengakibatkan kesalahan dalam perencanaan tambang dan produksi penambangan
sehingga cadangan yang berada dibawah tanah tidak dapat diambil seluruhnya.
5.
Kesalahan dalam pengukuran pemasangan patok oleh
survey akan menyebabkan salahnya
penggalian yang berdampak pada :
a. Volume
galian perencaan tidak sama dengan aktual sehingga cost dari penambangan
akan bertambah.
b. Terganggunya
stabilitas/kemantapan lereng
karena perubahan geometri lereng.
c. Pengambilan
material yang salah sehingga kualitas material tidak sesuai dengan perencanaan
2.2.
Survey Tambang Bawah Tanah
Survey atau pengukuran tambang yang
dilakukan pada pengukuran bawah tanah (underground) meliputi banyak keistimewaan yang tidak
dijumpai pada pengukuran di permukaan (surface).
Kegelapan, kelembaban, aliran air, daerah yang kasar dan tidak rata, daerah
penglihatan yang terbatas dan memerlukan penglihatan yang lama dalam membidik
sasaran adalah beberapa masalah yang dihadapi dalam pengukuran tambang bagi
surveyor. Perlu ketelitian dalam membaca instrumen dan pita ukur, lebih lanjut
disekeliling patok dinding dan latar belakangnya harus diperiksa hati-hati
terhadap runtuhan batu yang dapat merusak atau operatornya, atau pun patok akan
rusak dan tidak berfungsi.
Selain hal-hal diatas beberapa faktor
penting yang juga perlu diperhatikan antara lain adalah tentang gangguan
aliran air, rembesan air dan sebagainya, sehingga instrumen harus dilindungi
dari pengaruh rembesan air tersebut. Faktor kelembaban (humidity) harus selalu di kontrol, sehingga
diperlukan aliran udara yang dimaksud agar surveyor dapat tahan lama dalam
melakukan pengukuraan. Adanya pengaruh medan magnet, misalnya pada rel, jalan-jalan
kereta dorong, pada bijih yang sifatnya magnetik (hematite, pyrolusite, dsb ) akan
mempengaruhi pembacaan. Karena pengaruh-pengaruh tersebut di atas maka sangat
diperlukan ketelitian dalam pembacaan. Jadi perlu diperhatikan pada daerah
sekitar patok yang akan ditempati instrumen, untuk tidak memasang instrumen
pada daerah batuan lepas, daerah penirisan maupun daerah pich, karena batuan induk (country
rock) yang tidak kuat mengakibatkan kecelakaan bagi operator (surveyor) dan instrumen itu sendiri.
Dalam penempatan
instrumen, hindari penempatan kaki pada rel, pada landasan, pada material lepas
yang tertimbun pada
lintasan atau parit saluran air. Kesalahan umum yang terjadi adalah tumpuan
tripot yang melawan rel, gangguan rel dapat menggerakkan instrumen dari bawah
patok. Berkali-kali para operator instrumen tidak menyadari kejadian ini.
Biasanya praktek
disertai penomoran angka tiap level untuk memberi informasi dari masing-masing
level itu. Misalnya pada kedalaman
100 ft,
penentuan patok menjadi 101, 102, 103 dan seterusnya. Pada kedalaman 200 ft
dengan nomer 201, 202, 203 dan seterusnya yakni setiap 100 ft level dinomeri.
Bila beberapa level terlewati katakanlah level pertama diawali pada kedalaman
400 ft dan patok menjadi 401, 402, 403 dan seterusnya. Tambang yang digali
secara mahal mungkin mencapai 99 patok. Bila hal ini terjadi, system yang
berhubungan harus
diterapkan dengan memakai penandaan level untuk memastikan lokasi patok. Tambang
yang dikerjakan lewat terowongan-terowongan dapat ditangani dengan memberi
angka level yang ekivalen dengan terowongan itu atau bila hanya satu terowongan
yang digunakan berilah angka-angka patok dari angka 1 hingga 99.
Titik poligon
bawah tanah dapat dipasang secara permanen maupun sementara. Pemilihan lokasi
titik poligon harus dapat saling dilihat, dan jaraknya sejauh mungkin. Patok
titik poligon permanen di Pasang pada langit-langit terowongan atau di lantai
dari jalan atau lorong utama, pada dasar lubang galian, pada simpangan atau di
tempat lain yang dianggap perlu. Titik permanen dipasang paling sedikit tiga
buah dengan posisi berseberangan dan interval jarak titik-titik permanen antara
300 - 500 m. Pemasangan titik permanen di lantai dasar dilakukan apabila
dinding langit-langit lembek, sedangkan patok sementara dipasang pada papan
yang melintrang di atasnya dengan membuat sentering dengan unting-unting.
Apabila pada tempat yang berair asin atau yang mengandung garam, patok
sebaiknya dibuat dari metal yang tahan garam atau stainless.
Pengambilan titik detail
akan meratakan semua ketidakteraturan dan tonjolan-tonjolan sepanjang lorong.
Pencatatan yang lengkap terhadap ketidakteraturan drift, cross cut, raise, winze dan lain-lain adalah dasar dilakukannya
pengambilan detail. Drift merupakan
suatu lubang bukaan mendatar yang dibuat dekat atau pada endapan bijih dan
arahnya sejajar dengan jurus atau dimensi terpanjang dari endapan bijihnya. Cross cut adalah suatau lubang bukaan
mendatar yang menyilang/ memotong jurus endapan bijih. Raise
adalah suatu lubang bukaan vertikal atau agak
miring yang dibuat dari level bawah ke level yang diatasnya. Sedangkan Winze adalah lubang bukaan vertikal atau
agak miring yang dibuat dari level atas ke level yang di bawahnya. Penggambaran
daerah penambangan pada peta terkadang dilakukan dari data daerah yang dicatat.
Juga management penambangan dapat untuk menangani raise dari satu level ke
level lain, dan tidak dipunyainya pengetahuan akan kurva drift akan menyebabkan
raise muncul ditengah-tengah drift atau menonjol di satu sisi.
Ketidakteraturan
muncul karena sifat batu yang terpenetrasi, menurut pengalaman hal itu
berdasarkan indikasi bijih yang tampak. Bila penambangannya berbentuk
blok-blok, misal pada batu akan membentuk permukaan yang bergelombang dengan
kelebaran bervariasi. Apapun penyebabnya, permulaan arah yang terbentuk dan
ukurannya harus dicatat.
Gambar 2.4.
Penampangan Level pada Simulasi Pengukuran Tambang Bawah
Tanah
(Penggambaran pada Autocad Land Desktop)
Setelah praktikum dilakukan, akan didapat data-data
hasil pengukuran yang selanjutnya digunakan pada perhitungan untuk pembuatan
peta simulasi tambang bawah tanah. Data-data tersebut akan diolah terlebih
dahulu dengan menggunakan rumus-rumus tertentu yang pada akhirnya dapat
digunakan secara langsung untuk pembuatan peta terowongan bawah tanah. Adapun rumus-rumus tersebut
antara lain adalah rumus untuk menghitung
volume section (volume antara 2 titik detail) pada terowongan yakni dengan
menjumlahkan luas satu titik detail dengan titik detail berikutnya dengan dikalikan jarak lalu dibagi dua dan seterusnya sampai seluruh volume
terowongan diketahui, dimana untuk mendapatkan luas satu titik detail digunakan
perhitungan sebagai berikut, Luas ½ Lingkaran = ½ x 3,14 x r2 ditambahkan dengan luas persegi pada titik detail tersebut dengan rumus
panjang x lebar, kemudian menjumlahkan
hasil dari keduanya, maka didapatlah luas pada satu titik detail.
