LONGWALL METHOD

Dalam sistem penambangan batubara bawah tanah ada beberapa metode

penambangan yang sering digunakan antara lain long wall mining, square set, room

and pillar dan lain-lain. metode long wall mining merepkan sistem advancing mining dan

retreat mining dimana pada proses pekerjaan nya menggunakan suatu alat yang

bernama drum cutter. perbandingan antara recovery hasil penambangan dengan

menggunakan metode penambangan long wall ini yaitu lebih besar dari recovery hasil

penambangan menggunakan metode room and pillar.

Metode penambangan longwall sendiri menggunakan alat mekanis yang langsung

menuju dinding lapisan batubara atau secara lebih lengkapnya longwall mining

merupakan metode penambangan paling produktif dan paling aman juga, total batubara

yang terambil bisa mencapai 80% dari total sumber daya yang ada. metode ini

merupakan metode dari Europa dan diadopsi US pad tahun 1950.

Pada metode longwall, batubara ditambang panel per panel. Panel tersebut adalah blok

batubara yg berukuran 1km panjang x 200-300 m lebar, makanya dinamakan longwall

mining.  Dari satu panel ke panel yg lain, disangga oleh pillar2 batubara yg berukuran

kira2 30m x 30 m, disebut gateroad pillar. Dan tiap 4-5 panel, disangga oleh pillar yg

lebih besar dinamakan barrier pillar (> 100 m). berikut ini adalah ciri-ciri metode

longwall mining yaitu :

Development Longwall method

Yang berwarna putih tersebut adalah jalan (disebut entry) untuk orang dan alat,

batubara sudah diambil untuk membentuk panel tersebut, sedangkan warna biru tua

adalah panel dan pillar yang ditinggalkan untuk menyangga batuan diatasnya. 

Proses ini dinamakan developement stage (sebelum mining stage, walaupun

batubaranya sudah diambil sebagain untuk membuat entry). 

 Pada tulisan gateroads, itu adalah alat gali yang bekerja membuat entry-entry tersebut,

namanya adalah continuous miner (CM). CM ini akan menggali sejauh 6m x 6m lalu

mudur, dan mesin penyangga (Rock bolter) masuk untuk menyangga batuan yang

batubaranya digali oleh CM, sementara itu CM berpindah ke entry sebelahnya dan

menggali lagi 6 m x 6m. dan begitu seterusnya

Dibelakangnya CM ada shuttle car yang mengangkut batubara yang digali ke tempat

bunker sementara.

Jika panel-panel tersebut sudah siap, panel tersebut akan ditambang oleh alat yang

dinamakan shearer. Batubara yang digali shearer (shearer menggali bolak-balik

sepanjang lebar panel) ini akan ditransfer ke Armoured Face Conveyor (AFC) lalu di

transfer ke belt conveyor di entry untuk selanjutnya di trasport ke permukaan melalui

slope shaft. 

Yang terpenting disini adalah selama shearer menggali batubara, shearer dan operator

di lindungi oleh penyangga yang dinamakan shield yg bergerak otomatis mengikuti

kemajuan penggalian shearer. 

Shearer biasanya menggali sedalam 1 m, sehingga shield pun akan bergerak maju

sejauh 1 m juga. Ketika shield (sepanjang panel tersebut) maju, maka batuan di

atasnya tidak ada yg menyangga dan dibiarkan ambruk, daerah ambrukan dinamakan

gob atau goaf.

biru muda = shearer, hijau = AFC, cokelat = shield.

Tinggi shield dan diameter drum shearer = tinggi lapisan batubara yang digali, biasanya

1.6-2.5 m. Berikut merupakan gambar belt conveyor di entry yg mengankut batubara ke

permukaan.

Setelah 1 panel ditambang habis, seluruh peralatan tersebut di pindahkan ke panel

selanjutnya. Proses pemindahannya kira-kira memakan waktu selama 1 minggu.

DIkarenakan bobot alat yang sangat berat, jadi menggunakan mesin khusus untuk

memindahkan semuanya. Selama pemindahan, tambang tidak beroperasi, dalam artian

kehilangan produksi. Produksi sehari longwall bisa mencapai 40 ribu ton/hari atau 1500

ton/jam. Setahun bisa mencapai 10 juta ton. Hilang produksi 1 jam saja sama dengan

kehilang uang sebesar $5000.

Proses Penambangan Metode Longwall

Ada empat cara penambangan batubara dengan menggunakan sistem lorong panjang

yaitu :

1. Cara maju

2. Cara mundur

3. Cara steel – kappa – pick

4. Cara steel – kappa – peledakan

Berikut penjelasannya.

1. Metode penambangan batubara sistem maju 

Pada penambangan batubara sistem maju, penambangan dimulai dari mulut masuk

suatu blok penambangan batubara, dan diteruskan penambangan maju mengarah ke

dalam sampai ke ujung panel penambangan, yang dilakukan secara bersamaan untuk

terowongan dan permuka kerja, sambil mempertahankan terowongan di gob. Hal ini

seperti terdapat pada skema penambangan sistem maju

Kelebihan dan kekurangan sistem maju :

a. Setelah permuka kerja penambangan dibuat, dapat segera memulai penambangan

batubara, sehingga tidak memerlukan waktu yang panjang untuk persiapan

penambangan batubara.

b. Pada blok yang banyak perubahan patahan atau lapisan batubara, atau pada blok

yang banyak gas, sulit melakukan eksplorasi dan drainase gas.

c. Karena tali gate dan head gate di gob harus dipertahankan sampai selesai

penambangan, maka semakin maju pemuka kerja, semakin tinggi biaya perawatan

karena terowongan yang dirawat semakin panjang.

d. Mudah terjadi swabakar akibat kebocoran angin di terowogan gob, dan apabila

perawatan terowongan tidak baik, penampang terowongan menjadi sempit, sehingga

menjadi halangan bagi ventilasi dan transportasi.

2. Metode penambangan batubara sistem mundur  

Pada penambangan batubara sistem mundur, pertama digali seam road dari mulut

masuk blok penambangan, dan pada waktu terowongan tersebut mencapai garis

maksimal, dibuat permuka kerja sepanjang garis batas tersebut untuk memulai

penambangan batubara menuju mulut masuk.

Kelebihan dan kekurangan sistem mundur

a. Waktu yang diperlukan untuk persiapan terowongan penambangan batubara, lama.

b. Dapat mengetahui kondisi lapisan batubara pada tahap penggalian maju, serta dapat

melakukan drainase gas pada daerah yang banyak emisi gas(semburan gas), sebelum

penambangan batubara.

c. Pemeliharaan terowongan mudah, dan menguntungkan juga bagi ventilasi dan

transportasi.

d. Karena tidak ada kebocoran angin ke dalam gob, resiko terhadap swabakar kecil.

Sistem maju dan sistem mundur masing-masing mempunyai keunggulan dan

kekurangan, sistem mana yang akan digunakan, ditentukan antara lain oleh kondisi

lapisan batuan, masalah keamanan dan sulit tidaknya pemeliharaan terowongan.

Penambangan batubara juga lebih mudah dilakukan kalau ketebalan lapisan sekitar

satu koma dua sampai tiga meter.

a. Penambangan lapisan batubara tebal

 Akhir-akhir ini untuk lapisan batubara dengan ketebalan lebih dari 3m, yakni hingga

hampir empat meter mampu ditambang karena perkembangan self advancing support.

Namun, sebelumnya yang umum dilakukan adalah membagi lapisan tersebut menjadi

lebih dari dua tingkat, kemudian ditambang satu per satu. 

Dalam hal ini, pertama yang ditambang adalah tingkat atas, kemudian dibuat atap

buatan bagi tingkat bawah dengan menggelar atas seperti steel band, baja profil, jala

logam dan kayu pada gob, dan selanjutnya bagian bawah ditambang mengejar tingkat

atas. Namun bisa juga tingkat bawah yang pertama ditambang, kemudian di bekas

penambangannya dilakukan pengisian, baru dilakukan penambangan bagian atas.

b. Penambangan pada kemiringan curam

Penambangan pada kemiringan curam adalah metode penambangan batubara yang

umumnya digunakan pada lapisan batubara dengan kemiringan lebih dari empat puluh

lima derajat, di mana hingga sekitar tahun seribu sembilan ratus dua puluhan

digunakan metode bertingkat sistem pilar atau sistem ruang dan pilar mengarah ke

atas. Akan tetapi, dengan bertambahnya kedalaman penambangan, timbul banyak

masalah seperti turunnya recovery, sehingga lama kelamaan diganti dengan metode

penambangan kemiringan semu dengan pengisian penuh.

Pada metode penambangan ini, kemiringan permuka kerja yang tadinya sekitar empat

puluh derajat dijadikan dua puluh lima sampai tiga puluh derajat, dimana batubara yang

ditambang dan bahan pengisi dialirkan turun melalui saluran besi yang digelar. Pada

sistem ini, pola kerja shift yang lazim adalah satu shift yang melakukan peledakan dan

penambangan, kemudian shift berikutnya melakukan pengisian.

Karena pekerjaan di bagian bawah berbahaya, maka belakangan metode ini diperbaiki

menjadi step advance mining, yaitu kemiringan permuka kerja dibuat empat puluh tiga

sampai empat puluh lima derajat dan di sepanjang permuka kerja dibuat beberapa

tingkat tangga, dimana pada setiap tingkat dilakukan pemotongan batubara dan

pemasangan tiap penyangga.

Dengan demikian gangguan oleh batubara yang diluncurkan dari bagian atas dapat

ditiadakan dan panjang permuka kerja juga menjadi lebih dari seratus meter. Metode

penambangan yang disebut belakang adalah step advance mining, sedangkan yang

disebut di depan adalah align mining. Align mining dan step advance mining

Keuntungan dari penambangan pada kemiringan curam adalah pengangkutan di dalam

permuka kerja hampir tidak memerlukan tenaga penggerak karena dapat berjalan

sendiri, misalnya melalui trough. Sedangkan kerugiannya adalah memerlukannya

tenaga kerja yang banyak untuk membawa masuk bahan pengisi, sehingga volume

produksi tergantung dari volume pengisian.

3. Penambangan batubara steel prop – kappe – pick

a. Pemotongan

Mengetahui sifat dan kondisi lapisan batubara adalah sangat penting untuk

melakukan pemotongan, terutama pada penambangan dengan pick. Oleh

karena itu, di sini akan diuraikan sedikit mengenai hal tersebut.

Pada umumnya, di dalam lapisan batubara terdapat banyak retakan halus yang

menjalar sejajar. Ini disebut kekar batubara atau cleat. Kekar batubara terbentuk

karena tekanan atau tarikan akibat pergerakan kerak bumi, di mana

kemiringannya sekitar lima puluh sampai sembilan puluh derajat terhadap atap,

dan pada lapisan batubara yang sama arahnya hampir tetap. Jarak kekar

batubara di dalam lapisan batubara adalah satu sampai sepuluh meter, dan ada

juga kekar batubara yang terbentuk karena tekanan sekunder dari penambangan

batubara. Ini disebut sebagai kekar tekanan (retakan yang terjadi pada lapisan

batubara karena tekanan batuan) yang timbul sejajar permuka kerja. 

Hubungan antara kekar batubara dan permuka kerja ada tiga macam, seperti

gambar di bawah. Pada kekar yang sejajar permuka kerja, batubara menjadi

lunak, sehingga baik penambangan maupun penggalian maju menjadi mudah.

Pada kekar yang tegak lurus pemuka kerja, menjadi keras sehingga sulit digali.

Sedangkan pada kekar yang membentuk sudut tertentu terhadap permuka kerja,

kemudahan penggalian berada di tengah-tengahnya. Pada penambangan

dengan pick atau plough, antara kekar sejajar dan kekar tegak lurus terdapat

perbedaan yang besar dalam hal efisiensi penambangan batubara. 

b. Lapisan batubara dan kondisi yang sesuai untuk penambangan pick

1. Banyak gas yang timbul, apalagi bila terjadi peledakan.

2. Tidak dapat menggunakan mesin pemotong karena penambangan batubara

di tempat curam.

3. Apabila tidak memerlukan peledakan atau pemotongan dengan mesin,

karena batubaranya lunak.

4. Apabila atap langsung lapisan batubara bersifat rapuh, sehingga

dikhawatirkan atap akan ambruk kalau digunakan peledakan atau metode

penambangan mesin.

c. Cara penambangan batubara dengan pick

Yang paling penting dalam penambangan batubara dengan pick adalah

pemanfaatan tekanan bumi dan cara memakai pick. Selain kekar batubara

yang telah ada, di dalam lapisan batubara akan terjadi kekar tekanan akibat

tekanan atap dan lantai yang menyertai penambangan batubara. Semakin

banyak kekar tekanan yang timbul, berarti pick dapat mengeluarkan

kemampuan maksimum. Oleh karena itu, yang penting adalah mempercepat

pertumbuhan kekar tekanan yang paling sesuai untuk penambangan dengan

pick, dengan mempertimbangkan kedalaman lapisan batubara, sifat atap dan

lantai, metode pengisisan kembali, serta menjaga kecepatan gerak maju

permuka yang sesuai. Sedapat mungkin pick digunakan menghadap ke

bawah. Usahakan terbentuk bongkahan batubara yang besar, urutan

penambangannya .

4. Penambangan batubara steel prop-kappa peledakan

Menggunakan peledakan untuk menambang batubara, berarti mengundang

akibat buruk, sepereti bahaya ledakan gas atau debu batubara,

meningkatkan fine coal dan membuat buruk kondisi atap permuka kerja.

Bersama itu, manajemen bahan peldak juga menjadi penting dari segi

keamana. Sehingga pemilihan metode ini harus dilakukan hati-hati. Apabila

akan memakai metode ini, usahakan menghindari akibat buruk tersebut di

atas. Serta gunakanlah metode ini kalau peralatan dan mesin pemotong yang

lain tidak cocok untuk digunakan. Karena batubaranya kokoh dan keras, atau

terdapat petorified wood. 

a. Pemboran lubang ledak 

Pemboran lubang ledak pada permuka kerja penambangan batubara,

biasanya dilakukan pasda ketinggian nol koma delapan meter dari lantai,

dengan jarak satu meter, sudut empat puluh lima sampai lima puluh lima

derajat, kedalaman satu koma sampai satu koma delapan meter, dengan

membuat lubang menjadi satu baris.

 Detonator yang digunakan adalah milli second delay electric blasting cap,

dan biasanya dinyalakan setiap lima sampai enam buah. Menurut metode

ini, karena peledakan berjalan berurutan, maka oleh peledakan yang

terjadi duluan, selalu tercipta permukaan bebas yang baru bagi peledakan

yang berikutnya. Ditambah lagi, semua peledaka terjadi di bawah

pengaruh tekanan batuan yang berasal dari atap dan lantai, sehingga

menambah efek peledakan.

 Apabila batubaranya keras dan sulit terangkat, adakalanya

memperpendek jarak lubang bor, mengatur sudut lubang bor serta

panjang lubang bor, atau melakukan pemboran lubang selang-seling.

Sebagai mesin bor, lebih efisien memakai auger yang menggunakan

spiral rod daripada rock drill, dan bahan peledak yang digunakan

sebaiknya dibatasi pada jenis peledak aman. 

Untuk permuka kerja yang panjang, seandainya penyalaan peledak

dimulai dari bawah angin menuju atas angin, si juru ledak tidak perlu

bolak-balik sepanjang permuka kerja dan tidak terselubung oleh asap

ledakan. Selain itu, dapat mengurangi bahaya debu batubara yang timbul

dari peledakan sebelumnya menyala karena peledakan berikutnya.

Keuntungan:

1. Recoverynya tinggi karena 80 % batubara yang ditambang dapat terambil.

2. Permukaan kerja dapat dipusatkan karena dapat berproduksi besar di satu pemuka

kerja.

3. Pada umumnya, apabila kemiringan landai mekanisasi penambangan, transportasi

dan penyanggaan menjadi mudah sehingga dapat meningkatkan efisiensi

penambangan batubara.

4. Karena dapat memusatkan permuka kerja, panjang terowongan yang dirawat

terhadap jumlah produksi batubara menjadi pendek.

5. Menguntungkan dari segi keamanan karena ventilasinya mudah dan kemungkinan

swabakar yang timbul juga sedikit.

6. Karena dapat memanfaatkan tekanan bumi, pemotongan batubara menjadi lebih

mudah

7. Apabila terjadi hal-hal seperti reruntuhan permuka kerja dan kerusakan mesin

penurunan produksi batubaranya besar 

Kerugian: -