SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016 APLIK

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

APLIKASI METODE EMPIRIS MINING ROCK MASS RATING DAN
MATHEWS STABILITY GRAPH DALAM ANALISIS KESTABILAN
OPEN STOPE PADA TAMBANG EMAS BAWAH TANAH SITE
TALANG SANTOPT NATARANG MINING
Erick Alan D1), EkoSantoso2), Romla Noor Hakim2), Bayu Budi Santoso3), AshriKurniawan3)
1)
Mahasiswa Progam Studi Teknik Pertambangan Universitas Lambung Mangkurat;

ABSTRAK: PT. Natarang Mining merupakan tambang emas bawah tanah yang menerapkan
metode sublevel open stoping pada site Talang Santo, untuk memaksimalkan kapasitas
produksi akan dibuat open stope pada Drift West Level 4 di kedalaman 165 m. Penelitian ini
dilakukan untuk mengevaluasi kestabilan sill drift dan optimalisasi dimensi stope pada lokasi
Drift West Level 4 dengan menggunakan metode Mathews Stability Graph dan Mining Rock
Mass Rating (Laubscher and Jacovec, 2001). Metode ini dipilih karena penentuan parameter
disesuaikan dengan kondisi tambang bawah tanah seperti efek peledakan, tegangan terinduksi,
tingkat pelapukan, kondisi air dan orientasi kekar. Dalam karaketerisasi massa batuan,
terdapat tiga jenis batuan pada lokasi penelitian yaitu andesitic massive, prophylitic andesitic
vulcanic breccia dan brecciated quartz vein. Berdasarkan pendekatan empiris MRMR dan
Mathews Stability Graph lokasi sill drift dalam kondisi stabil dengan nilai hydraulic radius

1.16 m. Optimalisasi dimensi pada perencanaan open stope dapat dilakukan dengan
memaksimalkan nilai hydraulic radius dengan perencanaan tinggi stope adalah 50 m.
Berdasarkan pendekatan empiris MRMR panjang optimal stope dalam kondisi stabil adalah
39 m pada hanging wall dan 28 m pada vein. Sedangkan pada metode Mathews Stability
Graph diperoleh nilai panjang optimal sebesar 15 m pada hangingwall dan 12.5 m pada vein.
Kata kunci : MRMR, Q System, Stability Graph, Hydraulic Radius
PENDAHULUAN
PT. Natarang Mining merupakan perusahaan badan hukum Indonesia yang didirikan di
Indonesia dengan Akte Notaris Nomor. 51 tanggal 17 November 1986 dan disahkan oleh
Surat Keputusan Kementerian Kehakiman Nomor C2.8284. HT. 01.01. TH’86 tanggal 29
November 1986.PT Natarang Mining menerapkan metode sublevel open stoping pada site
Talang Santo dan untuk memaksimalkan kapasitas produksi, akan dibuat open stope pada
Drift West Level 4 di kedalaman 165 m.
Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi kestabilan sill drift dan optimalisasi
dimensi stope pada lokasi Drift West Level 4 dengan menggunakan metode Mathews Stability
Graph dan Mining Rock Mass Rating (Laubscher and Jacovec, 2001) pada tambang emas
bawah tanah Talang Santo. Parameter MRMR telah disesuaikan dengan kondisi tambang
bawah tanah seperti efek peledakan, tegangan terinduksi, tingkat pelapukan, kondisi air dan
orientasi kekar.


443

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

METODE PENELITIAN
Rancangan kegiatan penelitian direncanakan terdiri dari 5 tahapan yaitu; tahap
persiapan, tahap pengumpulan data, tahap pengolahan data, tahap analisa data dan tahap
penyusunan akhir.

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
LOKASI DAN KEADAAN GEOLOGI
Lokasi penambangan dan pengolahan bijih emas Talang Santo berjarak 118 km
dari kota Bandar Lampung. Pengambilan data dilakukan pada Drift West Level 4 berada pada
kedalaman 165 m dari permukaan. Secara lokal geologi daerah Talang Santo terdiri dari
batuan andesit prophiri, breksi vulkanik dan andesit tuff . Batuan phyroklastik yang ada
terdiri dari lapili tuff dengan perselingan breksi vulkanis, ash tuff serta kristal tuff.Cadangan di
Talang Santo ini berbentuk satu tubuh bijih yang tersingkap pula di permukaan tanah pada
ketinggian 1.100 m dpl. Bijih emas di Talang Santo ini diperoleh pada batuan vulkanik yaitu
batuan intrusi yang berbentuk stock dan batuan andesit yang berbentuk dike. Kemiringan dari
tubuh bijih ± 60° dengan disertai sedikit adanya rekahan/joint.


444

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

60

0

Gambar 2. Sketsa Lokasi Penelitian
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
1) Shape Factor (Hydraulic Radius)
Hydraulicradius adalah hasil bagi luas dinding stope dan keliling dinding stope yang
digunakan dalam menganalisa kestabilan suatu lubang bukaan dan biasanya digunakan untuk
dimensi yang berbentuk panjang dan menyempit. Zona x pada Gambar 2 merupakan tinggi
openstope yang direncanakaan yaitu 50 m. Dari hasil pengukuran geometri sill drift pada Drift
West Level 4, didapat hasil sebagai berikut:
• Tinggi
:3m
• Lebar

: 2.8 m
• Panjang
: 10.5 m
• Shape factor
: 1.16 m

2) Karakterisasi Massa Batuan
Karakterisasi massa batuan merupakan proses pengklasifikasian massa batuan dengan
melakukan observasi yang berhubungan dengan geometri kekar dan kondisi kekar. Dalam
karaketerisasi massa batuan, terdapat tiga jenis batuan pada lokasi penelitian yaitu Andesitic
Massive, Prophylitic Andesitic Vulcanic Breccia dan Brecciated Quartz Vein.

445

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

Andesitic
Prophylitic Andesitic
Brecciated Quartz Vein
Massive

Vulcanic Breccia
2.55
2.52
2.42
ρd (gr/cm3)
3
2.57
2.55
2.44
ρn (gr/cm )
95.86
33.70
58.01
σc (MPa)
E (MPa)
13.648
8,596
20.944
0.17
0.17

0.17
υ
C (Mpa)
9.4
2.13
0
37.24
54.17
φ( )
Tabel 1. Rock PropertiesTalang Santo
Tabel 2. Menunjukan hasil dari rekapitulasi karakterisasi massa batuan pada vein dan
hangingwall yang merupakan parameter dari klasifikasi massa batuan. Sedangkan arah
orientasi bidang diskontinu pada kedua lokasi dapat dilihat pada Tabel 3.
Parameter

Joint condition

Fracture Frequency/ meter
Joint Set
JointSpacing (m)

Joint Roughness
Joint Alteration
Joint Aperture (mm)
Infilling
Weathering
Ground Watering (L/s)
Stress Reduction Factor

Lokasi
Vein
27
2+random
0,08
Planar Rough
Sandy Clay
Floating
4
Clay, Calcite
Moderately
weathering

5
14.8

Hangingwall
22
2+random
0,08
Planar Rough
Slightly Alterated
3,38
Quartz, Calcite
Moderately
weathering
5
8.2

Tabel 2. Parameter PengamatanLokasiPenelitian

446


SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

Tabel 3. Arah Umum Bidang Diskontinu

3) Q’ Classification
Dalam klasifikasi massa batuan dengan Q’, parameter yang digunakan yaitu, rock
quality designation (RQD), joint set number (Jn ), joint roughness (Jr) dan joint alteration
number (Ja). Berikut adalah hasil penelitian berdasarkan parameter Q’:
Parameter
RQD
Joint Set
Joint Roughness
Joint Alteration
Q’ =

RQD
Jn

.


Jr
Ja

Vein
64
6
1.5
3

Hangingwall
64
6
1.5
2

5.3

8

Tabel 4. Q’ Classification

4)

N’ (The Stability Number)
Nilai N’ di definisikan sebagai N’ = Q’ x Faktor A x Faktor B x Faktor C
• Faktor A
Faktor A menjelaskan tentang perbandingan antara rasio intact rock strength dengan
induced compressive stress. Nilai dari faktor ratio of uniaxial strength to induced stress pada
Vein dan hanging wall adalah 14.8 Mpa dan 8.2 Mpa (lihat Tabel 5), sehingga jika nilai
tersebut di plot pada Gambar 3 akan menunjukkan nilai 1 dan 0.8 pada factor A.

Tabel 5. SRF


Faktor B
Faktor B merupakan joint orientation adjustment yaitu ukuran dari perbedaan relatif dip
antara permukaan stope dan dinding terowongan, dengan nilai true angle sebesar 410 pada
vein dan 390 pada hanging wall sehingga di dapat nilai factor B sebesar 0.4.

447

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016



Faktor C
Faktor C adalah gravity adjustmentfactor yang menjelaskan pengaruh gravitasi pada
stabilitas permukaan stope (Potvin, 1988).Nilai dari factor C dapat diketahui dengan plotting
nilai orientasi dip pada Gambar 3 dan didapatkan nilai sebesar 7.5 dan 5.

Gambar 3. Faktor A, B dan C

Faktor
A

B

C

N’
(Q’ x A x B x C)

8

0.8

0.4

5

13

5.3

1

0.4

7.5

16

Lokasi

Q’

Hanging Wall
Vein

Tabel 6. N’
5)

Mining Rock Mass Rating
Perbedaan mendasar dari MRMR adalah tegangan insitu yang disesuaikan dengan
keadaan tambang bawah tanah sehingga pembobotan akhir (MRMR) dapat digunakan untuk
keperluan desain tambang. Penyesuaian pada MRMR meliputi pelapukan, tegangan
terinduksi, orientasi kekar dan efek peledakan (Laubscher 1990).
Pengamatan dari blasting dilakukan secara visual. Pada lokasi penelitian, efek
peledakan masuk dalam kategori buruk (Lihat Gambar 3). Hal ini dikarenakan banyaknya
rekahan pada dinding dan atap yang tercipta akibat adanya efek peledakan. Tabel 5
merupakan parameter dan hasil pembobotan dari MRMR.

448

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

Parameter
Average IRS (Mpa)
Mohs Hardness
ff/m
Adjustment (%)
RBS (MPA)
RBS (Rating)
Joint Condition
Open Joint Spacing

Vein
58
1
27
63
29
12
26
-

Hangingwall
45
3
22
72
25
10
26
-

Cemented Joint

22

19

0.82
0,80
0.90
0.80
0.70
60
46

0.82
0,80
0.60
0.80
0.70
55
39

Jointing

RBS

w/ Fractures
and Veins

Gambar 3. Blasting Effect

Adjustment

Weathering
Joint Orientation
Mining Induced Stress
Blasting
Water/ Ice Adjustment
Insitu Rock Mass Rating
Mining rock mass rating

Tabel 5. MRMR Classification

449

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam lokasi penelitian, hangingwall dan vein merupakan lokasi yang akan dianalisa
untuk mengetahui nilai kestabilan. Hal ini dikarenakan potensi runtuhan seringkali terjadi
pada kedua lokasi tersebut.
Berdasarkan analisa empiris MRMR dan Mathews Stability Graph, lokasi sill drift
dalam keadaan stabil (Gambar 4 dan 5). Faktor dimensi stope (Hydraulic Radius) sangat
berpengaruh terhadap kestabilan lubang bukaan. Pada lokasi penelitian, nilai dari hydraulic
radius adalah 1.16 m. Nilai ini di dapat dari bukaan yang baru mencapai panjang 10.5 m
dengan tinggi 3 m (Gambar 2)

Gambar 4. Mathews Stability Graph

Gambar 5. Laubscher Stability Graph

Gambar 6. Sketsa Open Stope

450

SPC PROSIDING TPT XXV PERHAPI 2016

Dalam perencanaan optimalisasi dimensi open stope, diperlukan nilai N’ dan MRMR
(Tabel 5 dan 6) serta nilai hydraulic radius untuk mencari panjang maksimum stope sebelum
dilakukan backfilling (Gambar6), nilai x merupakan panjang span maksimum. Dalam analisa
nilai hydraulic radius diketahui tinggi open stope yang direncanakan adalah 50 m. Dengan
menggunakan Gambar 4 dan 5 nilai hydraulic radius maksimal dalam kondisi stabil dapat
diketahui pada tabel berikut:
Value
Method

MRMR
Mathews
Stability

Location

High

Vein
Hangingwall
Vein
Hangingwall

N’

MRMR

-

46
39
-

16
13

50 m
50 m

Hydraulic radius
(Max stable
Zone)
11 m
9m
6m
5m

Max Length
of Stope
2(𝐻𝐻)(𝐻𝐻𝐻𝐻)
𝐻𝐻 − 2(𝐻𝐻𝐻𝐻)
39 m
28 m
15 m
12.5 m

Tabel 6. Optimalisasi Dimensi Stope
KESIMPULAN
Berdasarkan pendekatan empiris MRMR dan Mathews Stability Graph lokasi drift
west dalam kondisi stabil dengan nilai hydraulic radius 1.16 m. Optimalisasi dimensi pada
perencanaan open stope dapat dilakukan dengan memaksimalkan nilai hydraulic radius
dengan perencanaan tinggi stope adalah 50 m. Berdasarkan pendekatan empiris MRMR
panjang optimal stope dalam kondisi stabil adalah 39 m pada hangingwall dan 28 m pada
vein. Sedangkan pada metode Mathews Stability Graph diperoleh nilai panjang optimal
sebesar 15 m pada hangingwall dan 12.5 m pada vein.
DAFTAR PUSTAKA
Hoek, E. 2007. Rock mass properties. In Practical Rock Engineering. Available at
http://www.rocscience.com/hoek/corner/11_Rock_mass_properties.pdf.
Laubscher DH (1990). A geomechanics classification system for the rating of rock mass in
mine design. Journal of South African Institute of Mining and Metallurgy 90(10), 279–
293.
Laubscher DH &Jakubec J (2001). The MRMR rock mass classification for jointed rock
masses. Underground Mining Methods: Engineering Fundamentals and International
Case Studies (eds WA Hustrulid& RL Bullock), pp. 474–481. Society of Mining
Engineers, AIME, New York.
Priest SD & Hudson JA (1976). Discontinuity spacings in rock. International Journal of Rock
Mechanics and Mining Science and Geomechanics Abstracts 13(5), 135–148
Villaescusa, E (2014). Geotechical design for sublevel open stoping. CRC Press, Perth.

451