Pedoman dan Pertimbangan untuk Open Pit Designer

Sebagian peserta kursus dalam kursus perangkat lunak “Perancangan Lubang Terbuka Tambang Logam” Deswik mungkin baru mengenal perancangan lubang dan memerlukan saran tentang cara pengerjaan rancangan lubang.

Artikel ini ditulis dengan mempertimbangkan persyaratan tersebut dan disusun khusus untuk membantu aspek perancangan lubang yang dibantu komputer — yaitu pedoman rancangan geometris. Artikel ini tidak membahas segala hal tentang perancangan lubang dan prinsip operasi secara umum.

Ingat, perangkat lunak ini membantu proses perancangan, bukan menciptakan rancangan. Rancangan dikendalikan oleh insinyur yang mengerjakan rancangan.

Isi dalam laporan resmi ini hanya sebagai referensi umum dan disediakan atas dasar bahwa penulis maupun Deswik tidak memberikan saran teknik pertambangan, operasional, atau profesional.  

Rancangan lubang pada dasarnya disusun berdasarkan keadaan spesifik lokasi tambang, termasuk pedoman dan undang-undang setempat serta rekomendasi produsen peralatan. Meskipun informasi dalam laporan resmi ini telah disusun secara cermat dan saksama, baik Deswik maupun penulisnya tidak bertanggung jawab atas keakuratan dan kelengkapan material yang terkandung di dalamnya. Metode ini mungkin tidak lengkap atau tidak berlaku untuk keadaan tertentu, kondisi atau hasil yang diinginkan, jenis peralatan, atau peraturan keselamatan penambangan di wilayah setempat Anda. Pengguna harus melatih keterampilan dan ketelitian saat menggunakan informasi, dan apabila pengguna tidak memenuhi syarat, penggunaan informasi ini hanya boleh dilakukan dengan didampingi seorang profesional yang berkualifikasi dan berpengalaman yang dapat mempertimbangkan kebutuhan dan hasil spesifik Anda, serta semua keadaan dan faktor sekitarnya. Baik Deswik maupun penulis tidak memiliki tanggung jawab apa pun akibat penggunaan, ketergantungan, atau tindakan yang diambil berdasarkan segala informasi yang tercantum dalam laporan resmi ini. Terakhir, materi dalam laporan resmi ini mungkin mencakup pandangan atau rekomendasi pihak ketiga yang tidak selalu mencerminkan pandangan penulis atau Deswik.

Perusahaan Anda mungkin memiliki pedoman rancangan jalan pengangkutan/lubang – gunakan bila ada.

Bagi pengguna yang tidak memiliki pedoman rancangan atau hanya memiliki segelintir panduan, artikel ini dapat membantu Anda dalam proses merancang lubang pertama.

Referensi (hampir semuanya dapat diunduh di internet) tersedia di bagian akhir artikel untuk informasi lebih lanjut.

Tujuan akhir rancangan lubang kemungkinan besar adalah:

• Menentukan Cadangan Bijih
• Dimasukkan ke dalam jadwal perencanaan Umur Tambang
• Untuk memberikan panduan penggalian lubang yang dapat diperinci dan ditata oleh para insinyur rancangan jangka pendek.

Oleh karena itu, rancangan Anda harus berfokus pada:

• Efisiensi Operasional (truk dan penggalian, serta mungkin pengeboran)
• Meminimalkan Biaya/Memaksimalkan Nilai (mengurangi limbah, lebih banyak bijih).
• Fleksibilitas jadwal (apakah menjadwalkan dan menjaga produktivitas mudah dilaksanakan)
• Keselamatan (jangan membuat rancangan yang menimbulkan bahaya dan risiko!)

Perkirakan bahwa proses ini akan berulang — rancangan mungkin memerlukan sejumlah upaya untuk menghasilkan rancangan akhir yang memuaskan. Rancangan mungkin perlu dilakukan dari bawah ke atas, atas ke bawah, atau gabungan dari keduanya.

Perlu keterampilan untuk mengutak-atik berbagai faktor yang bersaing dan menghasilkan rancangan yang bagus. Anda akan mendapatkan dan membuat rancangan yang lebih baik dengan lebih cepat melalui latihan dan pengalaman. Penguasaan proses dan operasi akan meningkatkan kemampuan Anda untuk merancang dengan cepat.

Mengenai topik keselamatan: Rancangan yang baik dapat berkontribusi terhadap keselamatan operasi. Rancangan yang buruk dapat menambah risiko keselamatan yang tidak perlu. Jika prinsip perancangan melenceng dari standar praktik yang baik (misalnya, lebar jalur kereta ganda 3,5 kali lebar gerbong) – bersiaplah untuk membela kriteria rancangan Anda di pengadilan bila terjadi kecelakaan atau bahkan kematian di lubang.

Mendokumentasikan prinsip dan penalaran rancangan akan membantu Anda dan para perancang lubang nantinya. Selain itu, buat catatan referensi pada tiap langkah perancangan (yang akan membantu dokumentasi akhir dan mencatat langkah yang berhasil dan tidak berhasil).

Sebelum memulai perancangan lubang, Anda harus mengetahui parameter rancangan lubang yang diharapkan secara umum berdasarkan jenis material dan/atau ranah geoteknik, khususnya sebagai berikut:

• Lebar berm
• Lebar dan penempatan Berm Pengaman (jika diminta atau diperlukan)
• Sudut lereng (sudut permukaan bench)
• Tinggi Bench
• Batas sudut antar ramp (IRA)
• Batas sudut kemiringan keseluruhan (OSA)
• Lebar ramp
• Kemiringan ramp
• Lebar dan kemiringan switchback
• Radius Minimum Lengkungan
• Jarak Penghentian Truk (Bermuatan & Tanpa Muatan – pada kecepatan maksimum yang diizinkan atau dapat dicapai)
• Kebutuhan perencanaan drainase, termasuk gradien drainase untuk bench dan berm
• Lebar penambangan minimum – dasar lubang, ujung bench, lebar pembagian tahap
• Preferensi lebar penambangan bangku yang efektif.
• Harus ada Fitur Keselamatan (misalnya, lintasan ramp pengaman; dll.)
• Zona geoteknik yang harus dihindari untuk penempatan ramp.

Juga ketahui asumsi optimisasi lubang (Whittle/Pseudoflow):

• Bagaimana Sudut Kemiringan Keseluruhan (OSA) diperoleh?
• Apakah hal itu mencakup izin untuk pit ramp? Dalam rancangan, seberapa lebar ramp, berapa lebar ramp pada suatu bagian dinding? Mungkin saja asumsi optimisasi lubang tidak lagi sesuai dengan parameter rancangan (misalnya, penyesuaian lokasi ramp terhadap OSA). Dengan demikian, akan sulit mengikuti cangkang optimisasi semacam itu. Dan tergantung pada perbedaan antara cangkang optimisasi lubang dan rancangan akhir, mungkin perlu mengulangi tahap optimisasi lubang menggunakan parameter OSA yang baru dari rancangan yang baru saja selesai.
• Periksa cangkang optimisasi lubang yang Anda gunakan sebagai dasar rancangan Anda untuk “tepi vertikal”. Hal ini disebabkan oleh proses optimisasi lubang yang dilakukan pada model blok yang belum cukup luas untuk mencakup cangkang yang sedang dibuat. (Hal itu kadang terjadi!) – jika tercatat, kembalikan cangkang tersebut kepada personel optimisasi lubang dengan permintaan “memperbaiki dan menjalankan kembali” yang sopan).
• Periksa kemiringan cangkang optimisasi lubang yang sebenarnya dan bandingkan dengan OSA yang digunakan dalam proses optimisasi. Kemungkinan ada perbedaan — yang disebut ”kesalahan kemiringan”. Nilai kemiringan optimisasi yang dimasukkan dalam optimisasi lubang mungkin tidak dapat dicapai menggunakan dimensi model blok, karena kemiringan ditentukan dengan menghubungkan titik berat dan blok yang kemudian “masuk” atau “keluar”. “Kesalahan kemiringan” yang besar mungkin membuat mustahil untuk mencocokkan cangkang dengan parameter rancangan lubang, karena kemiringan cangkang itu sendiri mungkin salah. (Jika hal ini tercatat – diskusikan dengan personel optimisasi lubang, yang mungkin perlu menjalankan kembali proses optimisasi lubang dengan menambah “ketinggian dependensi”; atau mungkin dianggap tidak apa-apa untuk melanjutkan rancangan lubang).

Beberapa hal yang perlu dipikirkan terlebih dahulu dan dipertimbangkan dalam seluruh proses perancangan:

• Umumnya, rancangan akan dimulai dari bawah, lalu ke atas.
• Kadang kala, Anda mungkin harus mengerjakan beberapa rancangan dari atas ke bawah dan mencari tahu cara menggabungkan kedua rancangan tersebut. Hal ini hampir pasti terjadi ketika Anda memiliki preferensi titik keluar lubang untuk ramp.
• Lihat rancangan sebelumnya untuk melihat apa yang telah dibuat para perancang sebelumnya
• Pikirkan tentang di mana ramp akan keluar dari bawah untuk menuju area yang lebih tinggi dengan pengupasan limbah minimal.
• Di mana jalan keluar harus berada di atas lubang?
• Haruskah saya memiliki beberapa ramp demi produktivitas dan keselamatan (tetapi berapa biaya pengupasan tambahannya)?
• Dapatkah saya menguruk kembali area dengan limbah agar tidak diangkut ke pembuangan limbah di permukaan?
• Dapatkah saya menggunakan pengurukan kembali untuk mengakses suatu area?
• Dapatkah saya menempatkan ramp di area/dinding yang akan berumur panjang dan digunakan untuk berbagai tahap/pemotongan (misalnya, dinding kaki endapan stratiform) sehingga bermanfaat untuk membangun jalan berkualitas baik (misalnya, landasan dan lapisan landasan jalan yang baik)?
• Beberapa ramp mungkin bersifat sementara (misalnya, menyediakan akses ke rig pengeboran dan truk peledak atau akses ke pompa dan infrastruktur – tidak hanya untuk pengangkutan)
• Pikirkan implikasi penjadwalan jika memotong akses ke suatu area dengan rancangan tahap berikutnya (area pertama harus sepenuhnya ditambang sebelum dipotong, yang dapat mengakibatkan masalah penjadwalan).
• Cangkang optimisasi lubang irisan akan menjadi kontur pemandu untuk setiap ramp
• Demikian pula, Anda dapat memperoleh model blok irisan bijih – diberi kode warna untuk menandai nilai atau kadar – pada setiap bench
• Potong wireframe geologis (gunting, sesar, tanggul) dalam ukuran besar berdasarkan bench untuk digunakan dalam proses perancangan.
• Barangkali Anda ingin merancang pemotongan “terakhir” di bagian bawah (penggalian “parit” bijih oleh excavator backhoe tanpa ramp akses, yang digali mundur dari penggalian dengan truk pendukung ke excavator).
• Rancang lubang dan ramp untuk meminimalkan waktu perjalanan truk bermuatan dan meminimalkan biaya pengangkuatan dari sudut pandang pemeliharaan dan operasional (dan setujuilah bahwa hal ini merupakan kompromi bagi perjalanan kembali truk tanpa muatan).

• Tentukan konvensi lokasi tambang untuk menentukan warna dan jenis garis polyline pada rancangan lubang. Misalnya, warna dan jenis garis yang berbeda untuk garis puncak, garis ujung kaki, garis tengah dinding, garis survei aktual (topografi), dan garis tepi ramp. Misalnya, dapat menggunakan garis putus-putus untuk ujung kaki, garis tebal untuk puncak, garis bertitik untuk garis rancangan ketinggian sedang.

• Di lubang dalam yang besar, mungkin diperlukan berm pengaman (berm ekstra lebar) berselang-seling (misalnya, masing-masing 6 bench) dan cukup lebar agar dapat diakses untuk membersihkan tumpahan yang menggenang.

Sekali lagi, artikel ini membahas rancangan lubang yang dibantu komputer dan rancangan yang menyertakan ramp. Artikel ini tidak membahas perincian konstruksi, pemeliharaan, dan pengoperasian ramp— kecuali jika rancangan lubang yang dibantu komputer memengaruhi aspek tersebut. Artikel ini juga tidak membahas persyaratan rancangan jalan permukaan berkecepatan tinggi. Ada sejumlah referensi di akhir artikel ini yang dapat dibaca untuk mendapatkan informasi semacam itu.

Salah satu kriteria bagus untuk rancangan jalan pengangkutan (dan pemeliharaan) yang baik adalah operator harus dapat meninggalkan permukaan pemuatan dan pergi ke lokasi pembuangan dengan berpijak mendatar ke permukaan sepanjang perjalanan (kecuali jika mencapai batas kecepatan keselamatan yang ditetapkan).

Persyaratan rancangan untuk garis pandang pada kurva horizontal dan vertikal telah disinggung di atas, tetapi belum dibahas secara terperinci dalam artikel ini. Untuk informasi lebih lanjut tentang hal ini, lihat USBM IC 8758 dan Thompson (2015). Namun, jarak berhenti truk (bermuatan yang menanjak dan tanpa muatan yang menurun) harus diketahui dan dipertimbangkan jika dinding rancangan lubang menghalangi pandangan ke depan. Perhatikan bahwa “garis pandang” mungkin juga perlu mempertimbangkan “penglihatan” laser dan sensor lainnya yang digunakan dalam navigasi truk otonom (khususnya hal ini dapat menjadi masalah di pintu keluar lubang dan diperlukan perubahan secara bertahap dari kemiringan pit ramp ke jalan yang datar).

Beberapa perihal rancangan yang tercantum berikut akan berubah jika menggunakan truk otomatis dan/atau sistem yang dibantu troli — hal ini belum dipertimbangkan dalam daftar panduan berikut.

Rancangan Lubang Jangka Panjang Secara Keseluruhan vs Rancangan Operasional

• Dalam desain lubang jangka panjang, umumnya kita tidak memikirkan perincian operasional, seperti jalan melengkung dan lereng silang, tetapi kita harus memastikan bahwa masalah ini dapat ditangani dalam rancangan kita pada tingkat operasional.
• Ketebalan Permukaan Jalan: Meskipun biasanya tidak perlu dipertimbangkan dalam sebagian besar latihan perancangan lubang, dalam kondisi tanah yang buruk (terutama tanah dan lempung tropis yang basah), lapisan permukaan untuk jalan yang dibangun dengan benar dapat mencapai kedalaman hingga 3 meter. Hal ini perlu diperhitungkan dalam desain lubang geometris (jalan harus dipotong lebih rendah daripada jalan yang dibangun).

Kemiriangan Ramp

• Periksa UU atau peraturan yang mengatur kemiringan yang diizinkan dalam yurisdiksi setempat tambang (Negara Bagian/Provinsi/Federal). Misalnya: pedoman audit pengelolaan lalu lintas DMIRS Australia Barat (DMIRS, 2016) butir 3.5 menyatakan, ”Kemiringan jalan tidak boleh, semaksimal mungkin, melebihi 10%.”
• Cari tahu berapa kemiringan yang diinginkan atau ditekankan pada operasi tersebut.
• » Kemiringan 10% (1 banding 10) merupakan standar yang diterima secara umum di Australia untuk truk pembuangan yang berukuran besar. Namun, di Amerika Utara, kemiringan ramp sebesar 8% (1 banding 12) adalah hal yang umum demi operasional dan pemeliharaan.

Kemiringan 10% yang umum digunakan mungkin menyebabkan besarnya biaya pemeliharaan yang tidak diketahui. Bagi banyak

truk dengan penggerak mekanis (misalnya, Cat 793C) pada kemiringan 10% dengan hambatan bergulir 2,5% akan menempatkan truk pada posisi kurva rimpull sehingga hanya dengan penyimpangan/variasi kecil pada permukaan jalan (misalnya, “gundukan” 10 cm di atas landasan roda 5,9 m yang menghasilkan perubahan kemiringan sebesar 1,9%), atau variasi muatan, truk akan kerap berganti gigi secara otomatis (turun ke gigi 1 atau naik ke gigi 2). Pada kemiringan 8%, kecepatan truk tepat berada di tengah rentang gigi kedua sehingga dapat menangani penyimpangan permukaan jalan dengan lebih baik.

Pada kemiringan ramp 10% yang mengalami “perpindahan otomatis” gigi, operator akan diminta mengunci truk pada gigi satu yang kemudian akan memengaruhi kecepatan perjalanan rata-rata secara keseluruhan.

Masalah perubahan gigi ini dan dampak lonjakan daya kemungkinan besar menimbulkan perbedaan biaya komponen utama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Masa pakai komponen diferensial dan komponen “kelompok roda” (laher,

rem, as roda, dll.) berkurang setengahnya ketika kemiringan meningkat dari 8% menjadi 10% (sehingga biaya berlipat ganda dan ketersediaan berkurang).

• Jika menggunakan truk bertenaga listrik tanpa roda gigi, maka masalah 8% dibandingkan 10% ini hilang.

• Penggunaan ramp 8% dibandingkan 10% kemungkinan akan menghasilkan peningkatan rasio pengupasan (atau OSA yang berbeda untuk input optimisasi lubang dan karena itu, akan dipilih rancangan cangkang yang berbeda), tetapi biaya operasi truk untuk lubang dalam (dan karena itulah memasukkan biaya penambangan ke dalam optimisasi lubang) dengan ramp 8% akan lebih rendah (terutama karena biaya perawatan yang lebih rendah, kecepatan akan lebih tinggi di sepanjang ramp 8% dibandingkan dengan jarak perjalanan yang lebih jauh – sehingga menghasilkan waktu siklus yang sama). Analisis skenario menyeluruh tentang optimasi lubang, perancangan, penjadwalan, dan biaya akan diperlukan untuk menentukan mana yang lebih efektif dari segi biaya dibandingkan Umur Tambang.

• Singkatnya, jika Anda mengetahui jenis truk yang digunakan dan ketahanan operasinya, perhatikan kecepatan perubahan gigi pada kurva rimpull truk dan hindari kemiringan stabil yang akan menghasilkan kecepatan yang ”melayang” di sekitar lokasi pergantian gigi. Hindari kemiringan semacam itu untuk bagian panjang ramp dalam rancangan. Misalnya, Gambar 3 di bawah ini, ramp 10% dengan hambatan bergulir 2,5% ditunjukkan oleh baris “1” (total hambatan = 10% + 2,5% = 12,5%) yang dekat dengan titik pergantian gigi, sedangkan pusat posisi roda gigi 2 yang ditunjukkan oleh baris “2” berjumlah sekitar 11% – sehingga untuk hambatan jalan bergulir 2,5%, berarti ramp 8,5% hingga 9% merupakan pilihan yang baik bagi ramp dengan kemiringan konstan untuk 777D.

Truk dengan penggerak 6 roda yang berpasangan dapat mengatasi kemiringan yang lebih tinggi, misalnya 12% (atau 1:8.)

Persimpangan ramp harus datar dengan bagian depan yang juga datar (sepanjang satu truk). Perhatikan bahwa pedoman audit pengelolaan lalu lintas DMIRS Australia Barat (DMIRS, 2016) butir 4.4 menyatakan, ”Hindari kemiringan yang lebih besar dari 2-3%” untuk persimpangan.

Jangan merancang ramp pengakses bench akhir 12% dalam lubang yang menggunakan truk besar. Beberapa perancang akan merancang ramp 12% untuk beberapa bench terakhir di lubang, karena mengira bahwa hal ini akan membantu meningkatkan pengambilan bijih di dasar lubang, sehingga mengurangi ketidakefisienan truk. Namun, ramp 12% akan menghasilkan dua dampak yang tidak diinginkan:

(a) Muatan truk harus ringan karena truk akan mogok pada bagian yang memiliki ketahanan bergulir yang

tinggi.

(b) Muatan truk harus ringan karena makin banyak batu yang berjatuhan dari belakang truk jika truk diberi mutan penuh.

Biarkan opsi 12% ini karena operasi yang akan memutuskan kapan mereka mencari solusinya. Jangan membuatnya menjadi rancangan jangka panjang.

Lebar merupakan fungsi truk terbesar yang digunakan dalam armada truk — khususnya lebar truk.

Rekomendasi rancangan (Holman, 2006; DMIRS, 2016 - butir 3.2, Kaufman W.W. & Ault J.C. 1977.) untuk "lebar lintasan" jalan minimum adalah:

• = 3,5 kali lebar truk untuk ramp 2 arah yang lurus (lihat contoh pada Gambar 4)
• = 4 kali lebar truk untuk sudut ramp 2 arah.
• = 2 – 2,5 kali lebar truk pada jalan satu arah lurus dan belokan.

– Catatan; Rekomendasi ini berasal dari US Bureau of Mine Information Circular 8758 (Kaufman W.W. & Ault J.C. 1977), yang semula diterbitkan pada tahun 1977.

Tambahkan ketentuan untuk tanggul pengaman – minimal setengah tinggi ban (lihat contoh pada Gambar 4)

Pedoman audit NB DMIRS (2016) butir 3.14: “Setiap gundukan harus ditentukan berdasarkan analisis risiko, tetapi

harus minimal setengah (50-66%) dari tinggi roda kendaraan terbesar yang beroperasi di jalan itu.”

Tambahkan ketentuan untuk saluran pembuangan: daya tampung yang besar akan memengaruhi curah hujan yang harus ditangani. Saluran pembuangan biasanya berbentuk V, dengan kemiringan samping biasanya 3H:1V di bagian dalam berlawanan dengan bahu jalan dan 2H:1V di bagian luar, dengan kedalaman minimum 0,3 m (jika lebarnya 1,5 m – lihat contoh pada Gambar 6). Namun, kedalaman dan lebar berperan dalam lingkungan bercurah hujan dan perlu jauh lebih besar.

Mungkin diperlukan daya tampung yang lebih besar agar:

• Jalan yang selalu basah dan licin (tambang tropis basah)
• Pengemudi tidak berpengalaman (tambang yang kerap berganti personel; yurisdiksi penambangan nontradisional dengan sejumlah besar tenaga kerja setempat)
• Kondisi berkabut
• Erosi dan potensi jatuh
• Berpotensi menambah rata-rata gundukan untuk pemisahan lalu lintas.

2-3 bench bawah biasanya dirancang dengan lebar ramp satu arah. Jika melakukan hal itu, pertimbangkan area parkir dan lintasan truk yang menunggu akses ke shovel (misalnya, pada switchback).

Arah Perjalanan/Arah Bench Spiral

Jika memungkinkan (dan tidak selalu mungkin), rancangan ramp dalam lubang harus searah arah jarum jam (ketika mengangkut muatan ke atas).

• Hal ini memungkinkan truk (yang mengemudi dengan tangan kiri) mengemudikan muatan ke atas di samping dinding lubang (dengan truk bergerak di sisi kiri jalan). Memiliki kabin pengemudi di luar jalan memungkinkan pengemudi melihat tepi jalan — terutama penting pada malam hari. Truk muatan berada di dekat dinding berarti beban yang ditumpukan di tepi ramp yang cenderung kurang stabil akan berkurang. Selain itu, komponen truk seperti kemudi, roda, gandar, bantalan, dan rem lebih mungkin mengalami kerusakan ketika muatan penuh dan berada jauh dari tepi lubang akan lebih aman bila terjadi pergerakan yang tidak terkendali ketika kerusakan tersebut terjadi.
• Switchback akan membalikkan maksud rancangan ini, tetapi truk tetap akan beroperasi sehingga pengemudi dapat dengan mudah melihat tepian jalan. Memaksimalkan waktu/jarak truk yang melaju searah jarum jam ke atas.
• Beberapa lubang di negara yang menggunakan kendaraan dengan penggerak sebelah kiri dan karena hal itu, mereka mengemudi di sisi kanan jalan, akan lebih menyukai truk yang mengikuti konvensi aturan jalan umum (mencegah kebingungan). Namun, hal ini tetap diakui tidak seaman mengemudi di sisi kiri jalan — sehingga beberapa negara dengan pengemudi di sisi kanan akan mengubah konvensi menjadi sisi kiri jalan dalam lubang terbuka guna meningkatkan keselamatan.

Faktor-Faktor Geoteknik

Berkonsultasi dengan insinyur geoteknik. Ketahui berbagai risiko geoteknik. Terutama zona pergeseran yang lemah dengan risiko kegagalan tinggi sehingga sebaiknya menghindari penempatan ramp.

Menyambungkan di suatu area mungkin berarti bahwa puncak ramp di daerah itu hilang secara bertahap, sehingga membutuhkan lebar tambahan ramp demi keselamatan.

Lebar dan Kemiringan Switchback/Kurva

Switchback harus dirancang dengan radius string ramp dalam agar jari-jari ban minimum mencapai radius jalur dalam minimal 150% dari radius batas dalam minimum truk yang digunakan di lubang. (Lihat Gambar 7 untuk definisi).

Lebih baik menggunakan switchback datar. Namun, tetap pastikan bahwa switchbak itu memiliki ruang berputar yang cukup di jalur dalam. Switchback datar memberikan beban paling sedikit pada sistem penggerak truk dan dalam truk berpenggerak mekanis, kemungkinan besar tetap menyebabkan pergantian persneling, tetapi setidaknya tidak terlalu agresif.

Jika switchback dirancang sesuai tingkat, kemiringan pada jari-jari dalam kurva gundukan harus diatur ke kemiringan yang lebih rata daripada kemiringan ramp sebesar 2-3% guna mengimbangi peningkatan hambatan kurva bergulir.

• Pikirkan bagaimana truk bermuatan akan menegosiasikan bagian dalam setiap proses switchback
• Geometri switchback yang bertingkat tetap akan menyebabkan perubahan gigi hanya karena tidak mungkin memiliki nilai konstan pada kedua roda penggerak.

Apabila memungkinkan, switchback rancangan dibuat bersamaan dengan berm sehingga jari-jari kelokan dapat bertambah tanpa memengaruhi rasio pengupasan limbah yang lebih besar dari yang diperlukan.

Lebar switchback biasanya meningkat 0,5 hingga 1,0 pada lebar truk lebih besar daripada lebar bagian ramp yang lurus. Hal ini dilakukan guna menghindari tabrakan bagian truk yang menggantung di luar.

Dalam praktiknya, switchback datar ini akan dibangun untuk digunakan dengan ketinggian super atau setidaknya 2% untuk drainase.

Kurva berjari-jari lebih besar dapat beroperasi jauh lebih efisien daripada switchback yang tajam — terutama untuk ramp yang berumur panjang. Gunakan jari-jari seluas mungkin serta jaga agar tetap konstan dan mulus.

Perhatikan bahwa kurva yang dirancang dengan buruk mengakibatkan waktu siklus lebih lambat dan biaya keseluruhan yang lebih tinggi.

Contoh semua elemen desain yang perlu dipertimbangkan untuk switchback ditunjukkan pada Gambar 8.

Garis Tengah vs Garis Tepi Terpendek

Sebagai standar, gunakan opsi tepi terpendek pada rancangan ramp 2 arah. Menggunakan opsi rancangan berbasis garis tengah di sekitar kurva dan switchback dapat menghasilkan kemiringan yang sangat tinggi pada jalur dalam bak gerobak ganda. (lihat https://www.linkedin.com/pulse/truck-says-centre-line-gradient-ramp-designs-julian-poniewierski/).

Opsi garis tengah dapat digunakan dalam rancangan ramp jalan tunggal (meskipun masih lebih baik untuk mempertimbangkan jari-jari jalur ban dalam sebagai kemiringan rancangan).

Jalan Lurus/Dinding Lurus

Jaga agar ramp dan dinding tetap lurus atau setidaknya lengkungannya mulus. Saat merancang lubang dan mengikuti cangkang optimisasi lubang, proyeksi yang diperluas dapat mulai menampilkan “goyah” dan “kekusutan” — luruskan atau muluskan hal ini sebelum melanjutkan proses perancangan, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 9.

Persimpangan Ramp-Berm

Rancang puncak dan ujung bawah untuk persimpangan ramp-bench yang mencerminkan realitas operasi. Rekomendasi ini memperbesar lebar jalan sehingga menyediakan akses ke berm.

Pertimbangan Ramp Pengaman Lainnya

Sejumlah masalah keselamatan dalam rancangan telah dibahas.

”Sistem keselamatan mengakui bahwa manusia mudah gagal, kesalahan tidak dapat dihindari, dan ketika hal itu terjadi, sistem jalan (pengangkutan tambang) memungkinkan kesalahan ini sehingga mengurangi tingkat bahaya yang terkait dengan risiko.” (Thompson, 2015).

Beberapa masalah keselamatan tambahan yang perlu dipertimbangkan dalam rancangan ramp lubang adalah:

• Jarak pandang di sepanjang ramp harus SELALU lebih besar daripada jarak berhenti (aturan praktis: gunakan dua kali jarak berhenti). Masalahnya adalah hambatan di ramp pada jalur yang sama dengan jalur truk — seperti peralatan yang rusak (truk, mesin perata, kendaraan penumpang, dll.) atau jatuhnya batu besar yang dapat menghancurkan penampung!
• Khususnya, sudut dan puncak (lihat Gambar 10) harus dirancang sedemikian rupa sehingga operator mesin mampu melihat dan menghindari bahaya sewaktu berkendara dengan kecepatan normal
• Persimpangan harus dibuat serata mungkin dan tidak boleh dibangun di bagian atas ramp.
• Kurva horizontal yang tajam harus dihindari di bagian atas dan bawah ramp.
• Untuk memaksimalkan keselamatan, sudut dan puncak harus dirancang sedemikian rupa sehingga operator mesin mampu melihat dan menghindari bahaya sewaktu berkendara dengan kecepatan normal.

Pertimbangan Penjadwalan Lainnya

Ramp yang mengakses bench di sepanjang pertengahan panjangnya akan memungkinkan penambangan setidaknya dua sisi, pada arah yang berlawanan, yang meningkatkan tingkat potensi penambangan bench tersebut. Jika ada bench ekstra besar dalam suatu potongan, sehingga posisi ramp tersebut akan membantu produktivitas lubang.

• Dekat dengan tempat pembuangan limbah – guna meminimalkan pengangkutan limbah? Tonase limbah kemungkinan besar jauh lebih tinggi daripada tonase bijih.
• Dekat dengan pabrik – guna meminimalkan pengangkutan bijih?
• Dua pintu keluar? Satu untuk limbah dan satu untuk bijih?

Di medan perbukitan atau pegunungan, jika ramp ditempatkan di dinding yang berada di sisi lereng atau di bawah lereng paling curam, sejumlah besar limbah akan ditambahkan ke rancangan Anda. Jika memungkinkan, tempatkan ramp di sisi menurun atau di bawah kenaikan topografi terendah.

Tiga masalah yang perlu dipertimbangkan:

• Lebar minimum dasar lubang,
• Lebar minimum tingkat
• Area tertentu pada lebar bench jalan – ujung bench, dll.

Geometri menyediakan jumlah relatif dan produktivitas area kerja yang tersedia

Apakah lingkaran perputaran truk? Berapa radius ayunan sekop?

• Salah satu saran penambangan minimum (dasar lubang) = lingkaran perputaran truk + lebar berm pengaman
• Lainnya = lingkaran ayunan sekop + lebar ramp + lebar berm pengaman
• Lebar bench minimum yang disarankan = radius ayunan sekop + lingkaran perputaran truk + lebar berm pengaman. Dua hal ini memungkinkan dua permukaan kerja berada di bench pemotongan.
• Truk harus mampu membersihkan pemuat dengan akselerasi penuh.

Apakah ada ruang untuk ruang kerja dan ramp jalan pintas sementara? (apa memungkinkan penambangan beberapa bench yang dipotong?) Atau menetapkannya sebagai satu bench tunggal di area penambangan itu saja).

Batas lebar bucket/batas jangkauan bucket?

Apakah ledakan pemangkasan digunakan dan seberapa luasnya? Mungkin perlu ditambahkan ke lebar ruang kerja pada peledakan utama di suatu bench.

Perhitungan ukuran area kerja yang sesuai dapat dilakukan dengan menentukan dan menjumlahkan area yang aman dan efisien yang dibutuhkan untuk semua kegiatan terkait di lubang, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 11.

Beberapa orang memilih dinding dengan bagian lurus (Catatan: ini lebih mudah ditata, diledakkan, dan digali).

Beberapa orang memilih dinding melengkung yang mulus (Catatan: dapat relatif mudah dilakukan dalam material oksida, tetapi bagaimana Anda meledakkan dinding melengkung pada batuan keras?) Jarak lubang ledakan mungkin lebih dari 5 meter, sehingga kurva Anda benar-benar merupakan serangkaian garis lurus).

Secara umum, rancang lubang terakhir terlebih dahulu, lalu kerjakan tingkat sebelumnya. Mungkin memerlukan beberapa perubahan karena potensi sinergi tingkat yang dipahami.

Periksa apakah bagian ramp terakhir ini juga dapat digunakan untuk tingkat sebelumnya.

Dapatkah interaksi tingkat dipisahkan dengan merancang tingkat secara berurutan pada sisi yang berlawanan dari lubang?

Dapatkah tingkat dirancang untuk memungkinkan pengurukan kembali di dalam lubang, sehingga tidak perlu mengangkut semua limbah ke permukaan?

Apakah ”landasan peluncuran” dan portal bawah tanah diperlukan, serta pada tingkat apa akses tersebut diperlukan?

Hindari persimpangan segitiga sempit atau ”baji” antara tepi satu tingkat ke tepi tingkat berikutnya atau lubang terakhir (lihat Gambar 12). Hal ini mungkin tidak aman untuk digali.

Konsultasikan dengan tim geoteknik. Mungkin Anda ingin menggunakan tingkat internal untuk menguji coba parameter kemiringan yang lebih curam sebelum menetapkan rancangan akhir. Analisis balik kegagalan lereng pada tingkat awal lubang akan memberikan pemahaman yang lebih andal tentang batas stabilitas lereng.

Tidak disarankan mengoperasikan ramp di bawah lereng jalur atau tanggul yang berisi banyak berm akibat pemotongan tingkat. Ada risiko keselamatan yang melekat atau dampak biaya karena mengoperasikan peralatan kecil untuk membersihkan berm. Jika masalah ini tidak dapat dijadwalkan atau dirancang, maka perlu ditempatkan berm penampungan yang berukuran besar. Salah satu solusinya adalah merancang ramp yang “gemuk” di tingkat dalam, seperti yang digunakan di Cadia (Mumme and Pothitos, 2006). Hal ini untuk merancang ramp yang merupakan kombinasi dari ”berm penampungan dan ramp guna memaksimalkan manfaat waktu dari kapasitas penampungan, sehingga jadwal menjadi fleksibel dan menghilangkan risiko akses berm biasa untuk pembersihan dengan memungkinkan hal tak terduga” (Mumme and Pothitos, 2006).

Memastikan tingkat memiliki dimensi penambangan yang memungkinkan pemanfaatan peralatan yang efisien.

Apakah tingkat cukup lebar sehingga memungkinkan penempatan ramp sementara untuk menempatkan beberapa penambangan bench di tingkat tersebut? Jika tidak, seluruh bench perlu ditambang sebelum bench berikutnya dapat ditambang, sehingga mengurangi kapasitas penambangan lubang secara signifikan.

Apakah ada persyaratan desain untuk menetapkan strategi pengeringan lubang yang berhasil?

Periksa peta medan dan rancangan drainase air permukaan untuk menyingkirkan air dari lubang.

Dalam lingkungan dengan curah hujan tinggi, sebaiknya menggunakan bench miring dan berm miring (versi terkini perangkat lunak mencakup opsi ini dalam alat perancangan). Kemiringan 3% tampaknya bekerja dengan baik (misalnya, di Lihir).

Pikirkan di mana bak penampungan dan saluran pembuangan mungkin diperlukan dan apakah perubahan rancangan diperlukan untuk mengakomodasi hal ini. Adanya bak penampungan di ujung saluran pembuangan pada suatu switchback adalah hal yang umum dan memungkinkan akses yang aman ke bak penampungan tersebut untuk pemeliharaan pompa.

Pikirkan bagaimana penampungan air mungkin dapat ditetapkan pada awal pembuatan lubang.

Mewarnai permukaan segitiga dengan mencelupkan (Gambar | Padat | Penanda Kemiringan Segitiga). Hal ini akan menyoroti area yang mungkin tidak spesifik. (lihat contoh pada Gambar 13)

Potong serangkaian kontur tertutup, misalkan setiap 1 m, dan periksa kontur untuk melihat apakah ada penyimpangan triangulasi (lihat contoh pada Gambar 14), terutama pada ramp di mana kontur harus sejajar pada jalur lurus dan perubahan sistematis di tempat lain. (Gambar|Padatan|Irisan: Rencana/Jarak Tetap/Kenaikan = 1,0/Cakupan Data)

Putar rancangan dalam 3D untuk memastikan semuanya normal.

Bandingkan tonase Bijih dan Limbah dengan cangkang optimisasi lubang. Berikan umpan balik kepada personel/tim optimisasi lubang.

Ini adalah pengaturan yang kurang baik, (tetapi mungkin tidak dapat dihindari karena adanya switchback)

Ini adalah pengaturan yang kurang baik, (tetapi mungkin tidak dapat dihindari karena adanya switchback)

Ini adalah pengaturan yang paling tidak baik (paling tidak aman):

An example of truck bunching up a ramp:

Dalam penyusunan catatan ini, saya ingin mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan industri berikut atas tinjauan, saran positif, dan penjelasan yang baik:

• Steve Franklin, Konsultan Utama, Cement & Aggregate Consulting
• Bob Harris, Konsultan Teknis Independen, Project Definition Pty Ltd.
• Chris Dunbar, Pengawas Produksi Tambang, Premier Coal Limited.
• Jeremy Stone, Pengawas Operasi Tambang, Ambatovy JV.
• “Tim Deswik” — rekan konsultan senior saya yang memberikan tambahan berharga pada catatan ini.

DMIRS, 2016, “Traffic management audit – guide”, Department of Mines, Industry Regulation and Safety, Government of Western Australia, 27 Januari 2016, 37 pp. dapat diunduh di:

http://www.dmp.wa.gov.au/Documents/Safety/MSH_AuditGuide_TrafficManagement.pdf

Holman. 2006. “Caterpillar Haul Road Design and Management”, presentasi ini dapat diundah di: http://www.directminingservices.com/wp-content/uploads/2010/06/CAT-Haul-Road-Design.pdf

Jordaan, J.T. 2011. Determining waste mining capacities for open pit mines, in Y Potvin (ed.), Proceedings of the Fourth International Seminar on Strategic versus Tactical Approaches in Mining, Australian Centre for Geomechanics, Perth, pp. 339-346. dapat diunduh di: https://papers.acg.uwa.edu.au/p/1108_27_Jordaan/

Kaufman W.W. & Ault J.C. 1977. Design of surface mining haulage roads – a manual. U.S. Department of Interior, Bureau of Mines, Information Circular 8758. dapat diunduh di: https://www.osmre.gov/resources/library/ghm/haulroad.pdf

Mumme, A. and Pothitos, F. 2006 Cutback Optimisation and Implementation. 2nd International Seminar on Strategic vs Tactical Approaches in Mining, Perth, bagian 23.

Tannant, DD and Regensburg, B. 2001, Guidelines for Mine Haul Road Design. (University of British Columbia: Kelowna, B.C. Canada). 115 pp, dapat diunduh di:

https://www.researchgate.net/profile/Dwayne_Tannant/publication/277759950_Guidelines_for_Mine_Haul_Road_Design/links/5584333f08aeb0cdaddbb03d/Guidelines-for-Mine-Haul-Road-Design.pdf

Thompson, 2015. “Principles of Mine Haul Road Design and Construction”, Course Notes, 156 pp, dapat diunduh di:

http://mineravia.com/yahoo_site_admin/assets/docs/Principles_of_mine_haul_road_design_and_construction_v5_Sep_2015_RJTs.28192929.pdf