Pengaruh Variasi Sudut Kemiringan Lereng Tunggal terhadap Hasil Optimasi Pit Limit Penambangan Batubara berdasarkan Metode Lerchs-Grossmann

Abstract

Penentuan sudut kemiringan lereng dalam desain pit tambang batubara menghadapi permasalahan berupa hubungan yang saling bertolak belakang antara aspek ekonomi dan geoteknik. Sudut lereng yang lebih curam mampu memperluas batas pit sehingga meningkatkan tonase batubara tertambang dan nilai Net Present Value (NPV), namun berpotensi menurunkan kestabilan lereng. Sudut lereng yang lebih landai memberikan tingkat kestabilan yang lebih baik, tetapi membatasi batas pit dan mengurangi potensi keuntungan ekonomi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi sudut kemiringan lereng terhadap nilai NPV, tonase batubara tertambang, dan Faktor Keamanan (FK), serta menentukan rekomendasi desain pit akhir yang optimal berdasarkan pertimbangan ekonomi dan geoteknik. Penelitian dilakukan pada wilayah pertambangan batubara di Kabupaten Tabalong, Provinsi Kalimantan Selatan, yang berada pada Cekungan Barito dengan endapan batubara Formasi Warukin, sebagai salah satu daerah pertambangan batubara utama di Indonesia. Penelitian dilaksanakan melalui berbagai tahapan, mencakup tahapan studi literatur, pengumpulan data sekunder, pengolahan data, analisis data, serta penyusunan laporan. Data sekunder yang digunakan meliputi blok model cadangan batubara, data litologi, data topografi, serta parameter ekonomi dan teknis. Pengolahan data dilakukan melalui optimasi pit limit menggunakan algoritma Lerchs-grossmann pada delapan skenario variasi sudut lereng tunggal yakni 20° hingga 55° dengan interval 5°. Metode Lerchs-grossmann dipilih dalam penelitian ini karena mampu menghasilkan batas pit optimal berdasarkan kombinasi parameter biaya, pendapatan, serta batasan geometri seperti sudut lereng secara sistematis dan objektif. Optimasi pit dilakukan dengan bantuan aplikasi lunak untuk menghasilkan pit shell yang nantinya akan digunakan untuk membuat desain ultimate pit limit dari seluruh skenario sudut lereng. Seluruh parameter ekonomi diasumsikan tetap meliputi harga jual batubara, biaya penambangan, biaya pengolahan dan biaya pemasaran. Hasil optimasi setiap skenario selanjutnya digunakan sebagai dasar pembuatan penampang dua dimensi untuk analisis kestabilan lereng menggunakan Metode Bishop. Data hasil optimasi pit dan analisis kestabilan lereng setiap skenario selanjutnya dibandingkan dan dievaluasi berdasarkan integrasi nilai NPV dan Faktor Keamanan untuk menarik kesimpulan mengenai rekomendasi desain pit akhir yang memiliki nilai ekonomi yang layak sekaligus nilai Faktor Keamanan (FK) yang memenuhi Kepmen ESDM No. 1827. Peningkatan sudut lereng memberikan pengaruh yang signifikan dan konsisten terhadap seluruh parameter yang dianalisis dalam penelitian ini. Nilai NPV meningkat secara monoton dari 1.281 juta USD pada sudut 20° hingga 2.552 juta USD pada sudut 55°, dengan laju peningkatan tertinggi terjadi pada rentang sudut 20°- 30°, sebelum melambat pada sudut-sudut berikutnya. Peningkatan NPV tersebut disertai peningkatan IRR secara konsisten dari 62,92% pada sudut 20° hingga mencapai nilai tertinggi sebesar 89,95% pada sudut 55°. Tonase batubara tertambang meningkat dari 99.907.338 ton pada sudut 20° menjadi 160.509.491 ton pada sudut 55° atau meningkat sebesar 60,65%, diikuti peningkatan volume material waste dari 79.771.754 m3 menjadi 130.434.035 m3 atau meningkat sebesar 63,51%. Nilai stripping ratio pada seluruh skenario relatif stabil dalam rentang 0,79–0,81, menunjukkan bahwa variasi sudut lereng tidak menyebabkan perubahan signifikan pada efisiensi pengupasan meskipun volume material yang terlibat meningkat drastis. Dari aspek geoteknik, peningkatan sudut lereng menyebabkan penurunan progresif nilai FK dari 1,272 pada sudut 20° hingga 0,503 pada sudut 55°, dengan penurunan yang relatif kecil pada rentang sudut 20°–25° yakni dari 1,272 menjadi 1,197, sebelum mengalami akselerasi signifikan mulai sudut 30° ke atas dengan laju penurunan yang semakin besar hingga mencapai titik terendah pada sudut 55°. Pola penurunan FK yang semakin akseleratif ini mengindikasikan adanya ambang kritis tepat pada rentang sudut 20°–25°, yaitu titik di mana kurva FK menembus batas minimum FK ≥ 1,2, sehingga respons geoteknik lereng menjadi tidak proporsional terhadap manfaat ekonomi yang diperoleh pada sudutsudut di atasnya. Berdasarkan perbandingan nilai NPV dan Faktor Keamanan (FK) dengan mengacu pada ambang batas minimum FK ≥ 1,2 sesuai Kepmen ESDM No. 1827 hanya sudut lereng 20° yang memenuhi persyaratan kestabilan lereng, sehingga sudut tersebut direkomendasikan sebagai desain pit akhir. Desain tersebut menghasilkan NPV 1.281 juta USD, tonase batubara tertambang sebesar 99.907.338 ton dan FK sebesar 1,272, namun nilai Faktor Keamanan (FK) yang dihasilkan merupakan nilai dalam kondisi lereng jenuh dengan air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penentuan desain pit tidak dapat didasarkan pada peningkatan nilai ekonomi semata, namun harus mempertimbangkan pemenuhan kriteria kestabilan lereng sesuai dengan regulasi yang berlaku.