Kajian Kemampugalian dan Kemampugaruan Batuan dalam Operasi Pengupasan Overburden di Tambang Batubara

Abstract

Operasi pengupasan lapisan tanah penutup (overburden) memegang peranan vital sebagai fondasi awal dalam siklus pertambangan batubara terbuka. PT XYZ yang berlokasi di Kalimantan Timur saat ini sedang berada pada fase pembersihan lahan (land clearing). Kendala utama yang dihadapi di lapangan adalah adanya variasi litologi serta karakteristik geologi bawah permukaan yang mengindikasikan perbedaan tingkat kekerasan batuan secara signifikan. Jika perusahaan memaksakan metode penggalian tanpa perencanaan yang matang, dampaknya akan memicu kerusakan fatal pada armada alat berat, tingginya waktu henti operasional (downtime), serta pembengkakan biaya perawatan. Penelitian ini dirancang secara sistematis untuk memprediksi tingkat kemampugalian (diggability) material di area penambangan dan estimas volume massa batuan overburden secara riil yang akan ditambang menggunakan masing-masing metode pembongkaran. Penelitian dilakukan pada 2 titik lubang bor dengan rentang kedalaman 0 80 meter menggunakan metode grafis dan metode seismik. Data penelitian berupa nilai Uniaxial Compressive Strength (UCS) diperoleh dari hasil uji laboratorium geofisika terhadap sampel batuan lubang bor. Pengolahan data dilakukan dengan menghitung parameter fracture index yang diperoleh dari korelasi teoritis nilai RQD, Jv, serta If, yang kemudian dipetakan ke dalam grafik Klasifikasi Pettifer. UCS hasil pengujian laboratorium menjadi nilai kecepatan gelombang seismik lewat persamaan empiris Karpuz. Evaluasi rambatan gelombang ini dilakukan tiap interval kedalaman 5 meter hingga batas 80 meter menggunakan standar Klasifikasi Atkinson dan Klasifikasi Caterpillar. Selanjutnya estimasi total volume batuan insitu (dalam satuan BCM) secara presisi menggunakan bantuan software pemodelan tambang berdasarkan selisih ruang antara peta topografi aktual dan desain tiga dimensi pit penambangan (pit design). Hasil pengolahan data geoteknik menunjukkan bahwa formasi batuan dari permukaan hingga kedalaman 65 meter didominasi oleh material lunak dengan kekerasan batuan relatif rendah-sedang seperti soil, clay, dan claystone, sehingga dikelompokkan ke dalam zona galian bebas (digging). Meskipun demikian, terdeteksi adanya anomali peningkatan kekerasan batuan pada Interval 5-6 (kedalaman 20–30 meter). Memasuki rentang kedalaman 65–80 meter, formasi geologi berubah secara kontras menjadi lapisan sandstone yang kompeten dan keras, di mana karakteristik fisik ini memuncak pada Interval 16 (kedalaman 75 80 meter) dengan nilai UCS mencapai 3,19 MPa, indeks fraktur sebesar 0,08 meter, dan nilai RQD setinggi 73,73%, sehingga menggeser klasifikasinya secara drastis menjadi zona penggaruan (ripping). Berdasarkan evaluasi gelombang seismik, rambatan kecepatan gelombang di lokasi penelitian tercatat berkisar antara 579,97- 1237,22 m/s. Melalui parameter tersebut, Klasifikasi Caterpillar dan Klasifikasi Atkinson memberikan kesimpulan yang selaras (kategori mudah digaru) untuk lapisan batuan pada kedalaman 0–75 meter, namun perbedaan interpretasi yang signifikan muncul pada transisi terdalam di Interval 16 (kedalaman 75–80 meter). Klasifikasi Atkinson yang menerapkan standar ambang batas lebih ketat secara konservatif menyimpulkan material tersebut sudah sulit digaru, sedangkan Klasifikasi Caterpillar memberikan interpretasi akhir bahwa material pada interval terdalam tersebut masih termasuk kategori "mudah digaru" karena didukung rencana penggunaan unit alat berat bulldozer bertipe tinggi (Cat D8R). Penilaian aspek teknis kemampugalian dan kemampugaruan tersebut kemudian dikorelasikan secara kuantitatif ke dalam perhitungan volume batuan dan perencanaan umur penggalian alat mekanis. Kategori digging terbukti mendominasi area penambangan dengan sebaran volume kumulatif mencapai 46.212.876 BCM atau setara dengan 55,54% dari total rencana pit, di mana volume galian bebas terbesar berpusat dikedalaman 40 meter dengan jumlah 6.603.045 BCM. Dengan luasnya sebaran material lunak ini, target umur tambang (mine life) untuk menghabiskan zona galian bebas diproyeksikan selama 3,5 tahun menggunakan kombinasi ekskavator Komatsu PC500, PC1250, dan PC2000 secara maksimal tanpa membutuhkan stimulasi pembongkaran awal. Di sisi lain, kategori ripping terlokalisasi secara spesifik pada kedalaman 25, 30, 60, dan 60 meter dengan total volume gabungan mencapai 15.097.212 BCM atau merepresentasikan 18,15% dari total volume pit. Operasional penambangan pada zona batuan keras ini diproyeksikan memiliki umur penggaruan selama 3,7 tahun, di mana pelaksanaannya wajib melibatkan alat garu bulldozer Caterpillar D8R untuk meretakkan struktur massa batuan secara efektif, sehingga jika diakumulasikan, estimasi total umur tambang keseluruhan adalah selama 7,2 tahun. Berdasarkan analisis karakteristik geoteknik tanah penutup (overburden) di PT. XYZ, formasi batuan didominasi oleh litologi claystone dan sandstone dengan ketebalan material digging sebesar 60 meter dan material ripping kumulatif sebesar 20 meter. Nilai gelombang seismik berkisar 579,97–1237,22 m, lapisan pada kedalaman 0–75 meter dinilai mudah digaru oleh Klasifikasi Atkinson dan Caterpillar, namun terdapat perbedaan pada kedalaman 75–80 meter, Klasifikasi Atkinson menyimpulkan material sulit digaru sementara Klasifikasi Caterpillar tetap menyatakannya mudah digaru berkat rencana penggunaan bulldozer tipe tinggi Cat D8R. Dari total rencana pengupasan sebesar 83.185.911 BCM, data aktual lapangan hingga interval 16 mencakup volume sebesar 61.310.088 BCM yang didominasi oleh kategori digging sebesar 55,54% dan kategori ripping sebesar 18,15% sehingga secara akumulatif menghasilkan estimasi total umur tambang selama 7,2 tahun.