metode penambangan bijih timah
metode penambangan bijih timah: Tinjauan Komprehensif
bijih timah, terutama dalam bentuk galena (timbal sulfida, PbS), telah ditambang selama ribuan tahun karena sifatnya yang mudah dibentuk, Ketahanan Korosi, dan digunakan dalam baterai, Perisai Radiasi, dan pigmen. Metode ekstraksi yang dipilih bergantung pada kedalaman badan bijih, geometri, Nilai, dan mekanika batuan di sekitarnya. Secara luas, penambangan timah terbagi dalam dua kategori: Penambangan Permukaan (penambangan terbuka atau penggalian) untuk dangkal, endapan dekat permukaan, Dan Penambangan Bawah Tanah (Kamar-dan-Pilar, Potong-dan-Isi, atau penghentian lubang panjang) untuk lebih dalam, vena bermutu tinggi. Dalam praktik modern, pendekatan hibrida—menggunakan pengupasan permukaan terlebih dahulu yang diikuti dengan pengembangan bawah tanah—adalah hal yang umum. Artikel ini menguraikan teknik utama, membandingkan penerapannya, memberikan contoh operasional dunia nyata, dan menjawab pertanyaan umum mengenai praktik lingkungan dan keselamatan.
1. Metode Penambangan Permukaan
Penambangan permukaan dilakukan ketika bijih timah berada dalam jarak sekitar 50–100 meter dari permukaan, dengan rasio pengupasan (limbah menjadi bijih) yang masih layak secara ekonomi.
Penambangan Terbuka
Hal ini melibatkan pengeboran dan peledakan lapisan penutup (batuan sisa) untuk mengekspos tubuh bijih. Sekop listrik besar memuat bijih ke dalam truk pengangkut (biasanya berkapasitas 100–200 ton). Lubang tersebut dikembangkan di bangku-bangku (15Tinggi –30 m) untuk menjaga kestabilan lereng. Untuk memimpin, metode ini digunakan di Sabuk Utama Missouri (Amerika Serikat), dimana badan bijihnya datar dan tebal (hingga 30 M). Itu Milikku Buick (sekarang ditutup) dan itu Tren Viburnum operasi secara historis menggunakan ekstraksi lubang terbuka untuk bagian atas badan bijih, mencapai pemulihan di atas 90%..jpg)
Penambangan (batu keras)
Kurang umum untuk timbal, tapi digunakan untuk ukuran kecil, singkapan permukaan bermutu tinggi. Ini pada dasarnya adalah tambang terbuka berskala lebih kecil dengan lapisan penutup yang minimal. Metode ini jarang menjadi pilihan utama karena biasanya kadar endapan timbal di permukaan rendah.
2. metode penambangan bawah tanah
Metode bawah tanah diperlukan ketika badan bijih melampaui kedalaman pengupasan ekonomis atau ketika permukaannya sensitif terhadap lingkungan (MISALNYA., daerah perkotaan atau daerah tangkapan air). Pemilihan metode bawah tanah bergantung pada pencelupan badan bijih, Ketebalan, dan kekuatan batu.
Penambangan Ruangan dan Pilar
Digunakan untuk berbaring datar, badan bijih tabular (mencelupkan < 30°) dengan dinding gantung yang kompeten (atap). Horisontal "kamar" (10–Lebar 15 m) digali, meninggalkan "pilar" (10–20 m persegi) untuk menopang atap. Cara ini umum dilakukan di Tipe Lembah Mississippi (MVT) Deposito dari Tren Viburnum. Misalnya, Itu Tambang Fletcher (Missouri, Amerika Serikat) menggunakan ruang-dan-pilar dengan a 60% rasio ekstraksi, meninggalkan pilar sebagai penyangga permanen. Bijih dibor, jahanam, dan dimuat oleh LHD (Muat-Haul-Dump) mesin menjadi truk atau sistem konveyor.
Penghentian Potong dan Isi
Diterapkan pada pencelupan yang curam (50–90°) badan bijih dengan batuan dinding lemah. Bijih ditambang dalam irisan horizontal (pemotongan) dimulai dari bagian bawah stope. Setelah setiap irisan dihilangkan, rongga tersebut ditimbun kembali dengan timbunan batu semen atau timbunan hidrolik (tailing + semen) untuk menyediakan lantai kerja dan dukungan tanah. Metode ini digunakan di Tambang Gunung Isa (Queensland, Australia) untuk badan bijih tembaga-timbal-sengnya yang dalam. Di Gunung Isa, badan bijih timah (Itu "Batu Hitam" deposito) ditambang menggunakan potong-dan-isi ke atas dengan tinggi irisan 4 meter, mencapai pengenceran minimal (Kurang dari 10%) dan selektivitas tinggi.
Pemberhentian Lubang Panjang (Pemberhentian Terbuka Sublevel)
Cocok untuk ukuran besar, menukik tajam, dan badan bijih yang relatif kompeten. Dorongan pembangunan (sublevel) dibuat pada interval vertikal 20–30 m. Lubang ledakan yang panjang (hingga 50 M) dibor dari sublevel ini, dan bijihnya diledakkan ke titik penarikan di bagian bawah lombong. Kekosongan yang dihasilkan dibiarkan terbuka atau ditimbun kembali nanti. Itu Tambang Cannington (Queensland, Australia), salah satu tambang perak-timah-seng terbesar di dunia, menggunakan stoping terbuka lubang panjang dengan isi ulang pasta. Tubuh bijihnya adalah 1,000 m dalam, dan lombongnya adalah 40 m tinggi, 15 lebar m, Dan 30 m panjang. Tingkat produksi melebihi 3 juta ton per tahun, dengan nilai timah 10–12%.
3. Tabel Perbandingan Metode Penambangan Timbal
| Metode | Kedalaman Khas | Celupan Tubuh Bijih | Ketebalan Tubuh Bijih | Tingkat Pemulihan | pengenceran | Biaya Operasional (Relatif) | Keuntungan Utama | Batasan Kunci |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| lubang terbuka | 0–100 m | setiap (datar terbaik) | >10 M | 85–95% | 5–10% | Rendah (Volume tinggi) | Produksi tinggi, biaya rendah | Pengupasan limbah tinggi, Jejak Lingkungan |
| Kamar-dan-Pilar | 50–300 m | <30° | 2–10 m | 60–70% | 10–15% | sedang | aman, Sederhana, modal rendah | Meninggalkan pilar (kehilangan bijih), terbatas pada tempat tidur datar |
| Penghentian Potong dan Isi | 200–1.500 m | >50° | 1–10 m | 90–95% | 5–8% | Tinggi (biaya penimbunan kembali) | Selektivitas tinggi, pengenceran rendah, dukungan darat yang baik | lambat, padat karya, penimbunan yang mahal |
| Pemberhentian Terbuka Lubang Panjang | 200–1.000 m | >50° | >10 M | 75–85% | 10–15% | Sedang-Tinggi | produktivitas tinggi, biaya rendah per ton | Membutuhkan batu yang kompeten, risiko pengenceran akibat runtuhnya dinding |
4. Studi Kasus Dunia Nyata: Tambang Cannington (Selatan32, Australia)
Latar belakang: Deposit Cannington adalah tipe Broken Hill (BHT) tubuh bijih, Ditemukan di 1990, terletak 200 km tenggara Gunung Isa. Ini adalah tambang perak-timbal-seng terbesar di dunia, dengan cadangan sebesar 23 juta ton di 10.2% hal, 4.8% Zn, Dan 450 g/t Ag.
Pemilihan Metode Penambangan: Tubuh bijihnya turun tajam (70–80°) dan tebalnya 10–30 m. Tuan rumah rock (Kuarsit) kompeten, tetapi dinding yang menggantung di dekatnya merupakan sekis yang lemah. Setelah mengevaluasi penggalian potong-dan-isi dan sublevel, tambang yang dipilih stoping terbuka lubang panjang dengan isi ulang pasta.
Pelaksanaan:
- Sublevel dikembangkan setiap 25 m secara vertikal.
- Lubang ledakan dibor menggunakan rig otomatis (Atlas Copco Simba) dengan 76 lubang berdiameter mm, 20panjang –30 m.
- Stopes diledakkan secara berurutan (Utama, sekunder, dan tersier) untuk mengelola stres. Stopes primer diisi dengan pasta yang disemen (3% semen) untuk memungkinkan lombong sekunder yang berdekatan ditambang dengan aman.
- Bijih dibuang melalui LHD yang dikendalikan dari jarak jauh (14-Kapasitas ton) dari titik penarikan ke jalur bijih, kemudian diangkat melalui sistem lompat ke permukaan.
Hasil:
- Tingkat Produksi: 3.2 Gunung/tahun (Pada 2023).
- pengenceran: 12% (dalam batas desain sebesar 15%).
- Pemulihan bijih: 82% (pemulihan lombong), dengan pemulihan tambang secara keseluruhan sebesar 78% karena hilangnya pilar.
- keamanan: Tingkat Frekuensi Cedera Waktu Hilang (LTIFR) dari 2.1 per juta jam (di bawah rata-rata industri).
Pelajaran: Kombinasi penghentian lubang panjang dan pengisian ulang pasta memungkinkan Cannington mencapai produktivitas tinggi sekaligus mengelola kondisi dinding gantung yang lemah, membuktikan bahwa pemilihan metode harus spesifik lokasi.
5. Pertimbangan Lingkungan dan Keamanan
- Pengelolaan Tailing: Tailing timbal mengandung sisa sulfida yang dapat menghasilkan drainase asam tambang (AMD). Tambang modern menggunakan tailing tumpukan kering atau timbunan pasta untuk mengurangi penyimpanan di permukaan. Misalnya, Itu Tambang Boliden Garpenberg (Swedia) menggunakan isi ulang tempel untuk 100% dari tailingnya, menghilangkan bendungan permukaan.
- Paparan Debu dan Timbal: Operasi bawah tanah menggunakan semprotan air dan ventilasi untuk mengendalikan debu timbal. Pekerja permukaan memakai respirator, dan kadar timbal dalam darah dipantau setiap bulan (sesuai standar OSHA, tingkat tindakan adalah 30 mg/dL).
- Rehabilitasi: Tambang terbuka harus ditimbun kembali dan ditanami kembali. Itu Tambang Elura (Australia) berhasil mengubah lubangnya menjadi danau setelah ditutup, dengan rencana pemantauan 20 tahun.
6. Pertanyaan yang Sering Diajukan (Pertanyaan Umum)
Q1: Apa metode paling umum untuk menambang bijih timah saat ini?
A1: Secara global, Penambangan Bawah Tanah (terutama open stoping dan cut-and-fill lubang panjang) menyumbang sekitar 70% produksi timbal, karena sebagian besar cadangan yang tersisa berada dalam kondisi yang dalam dan menurun tajam. Penambangan permukaan terbatas pada skala besar, deposit dangkal seperti yang ada di Missouri, Amerika Serikat..jpg)
Q2: Mengapa cut-and-fill lebih mahal dibandingkan room-and-pillar?
A2: Potong-dan-isi memerlukan persiapan dan penempatan timbunan kembali (semen, tailing, atau batu), yang menambah biaya material dan tenaga kerja. Selain itu, siklus menambang sepotong, mengisinya, dan menunggu hingga timbunan mengering akan mengurangi produktivitas. Ruangan dan pilar tidak memerlukan penimbunan kembali, tapi ia mengorbankan bijih di pilar.
Q3: Bisakah bijih timah ditambang tanpa peledakan?
A3: Ya, untuk bijih lunak atau lapuk, pemotongan mekanis menggunakan roadheader atau penambang terus menerus dimungkinkan. Namun, sebagian besar bijih timah (galena) keras dan rapuh, memerlukan pengeboran dan peledakan. Beberapa metode eksperimental menggunakan pancaran air bertekanan tinggi, namun skalanya tidak layak secara ekonomi.
Q4: Bagaimana bijih timah diproses setelah penambangan?
A4: Bijihnya dihancurkan, tanah, dan dilakukan flotasi buih untuk memisahkan galena dari gangue (limbah). Konsentratnya (biasanya 60–80% Pb) kemudian dilebur dalam tanur sembur atau peleburan kilat untuk menghasilkan logam timbal. Pabrik peleburan modern menggunakan proses QSL atau Kivcet untuk mengurangi emisi sulfur.
Q5: Apa risiko keselamatan utama dalam penambangan timah?
A5: Risiko utama adalah: (1) longsoran batu dan ketidakstabilan tanah di tambang bawah tanah, (2) paparan debu timbal menyebabkan keracunan kronis (plumbisme), (3) knalpot diesel dari peralatan, Dan (4) penanganan bahan peledak. Mitigasi mencakup dukungan darat (rockbolts, beton tembakan), pemantauan debu waktu nyata, dan protokol kebersihan wajib (MISALNYA., ruang ganti dan pencucian).
Kesimpulan
Pemilihan metode penambangan timah merupakan trade-off antar geologi, ekonomi, dan kendala lingkungan. Penambangan terbuka menawarkan biaya rendah namun terbatas pada deposit dangkal. Metode bawah tanah—ruangan dan pilar untuk tempat tidur datar, potong-dan-isi untuk urat curam yang sempit, dan penghentian lubang panjang untuk badan bijih berukuran besar—memberikan fleksibilitas dan pemulihan yang lebih tinggi. Tambang Cannington mencontohkan betapa modernnya teknik, termasuk pengisian ulang pasta dan peralatan otomatis, dapat mengatasi kondisi tanah yang menantang. Karena permintaan timbal terus berlanjut (terutama untuk baterai), industri terus menyempurnakan metode ini untuk mengurangi limbah, biaya yang lebih rendah, dan melindungi kesehatan pekerja.