Proposal Explorasi Batubara

TEKNIKAL PROPOSAL EKPLORASI BATUBARA DI KEC. BINTANG ARA, KAB. TABALONG

TECHNICAL PROPOSAL

EKPLORASI BATUBARA

DI KECAMATAN BINTANG ARA, KAB. TABALONG

SEKSI A

KUALITAS & KUALIFIKASI BATUBARA

A.1 PENGERTIAN UMUM

Batu bara atau batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah

batuan sedimen yang dibentuk dari hasil pengubahan sisa-sisa tumbuh-tumbuhan yang terjadi

selama puluhan atau ratusan juta tahun. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hydrogen,

oksigen dan beberapa mineral logam dalam bentuk dan jumlah bayangan (traces). Dengan

demikian kualitas batubara tergantung dari jenis bahan asalnya dan peningkatan mutu oleh

faktor geologi termasuk gradien geotermal dan sebagainya :

Proses Pembentukan Endapan Batubara

1


Tahapan dalam Proses Pembentukan Batubara

Skema Proses Pembentukan Batubara

Faktor yang mempengaruhi Pembatubaraan

1) Sejarah geologi (lamanya penimbunan) & tergantung prosesnya : an-aerobik, aerobik

dgn. T >, kondisi dan lokasi penimbunan (menentukan MM)

2) Waktu : makin lama timbunan makin baik peringkat

2


3) Tekanan menyebabkan : perubahan fisik, pembentukkan struktur (banded), perubahan

kimia (aromatisasi)

4) Temperatur : makin > T, peringkat batubara >

5) Temperatur gradien : karena tektonik, aktivitas vulkanik, konduktivitas panas (batu

lempung & pasir berbeda), bertambahnya T dengan kedalamn.

6) Kombinasi dari faktor-faktor tsb.

Peringkat batubara merupakan tahapan dari pada pembatubaraan ;

1) Gambut (Peat), terjadi pada tahapan permulaan pembentukkan batubara, terdapat di

berbagai belahan di Dunia terutama di Indonesia, Irlandia, Kanada, Finlandia, Soviet dll.

2) Lignit (Batubara coklat/ Brown coal), dihasilkan dari tahapan proses pertama dalam

gambut yang terkubur. Warnanya coklat tua terdiri dari material tumbuhan yang telah

mati membusuk. Beberapa lokasi ditemui : terdapat di Australia, Afsel, Jerman, Polandia,

US dan Indonesia.

3) Sub-Bituminus, merupakan peralihan perubahan dari lignit ke bituminus. Warnanya

mulai hitam tetapi belum begitu keras, porositas lebih baik daripada lignit namun tidak

sekompak bituminus.

4) Bituminus, warnanya hitam dengan pita-pita mengkilat seperti keramik dan keras,

mudah retak sepanjang bidang “cleavagenya”, sering disebut “hardcoal” bisa berupa

“steaming coal” atau “coking coal” .

5) Antrasit, terjadi terakhir daripada proses pembatubaraan (coalification), sangat keras

tidak memperlihatkan pita-pita, dapat pecah menjadi blok-blok kecil yang mengkilat.

Terdapat dalam jumlah yang terbatas di beberapa negara

A2. Kualitas Batubara

Kualitas batubara adalah sifat fisika dan kimia dari batubara yang mempengaruhi potensi

kegunaannya. Kualitas batubara ditentukan oleh maseral dan mineral matter penyusunnya, serta

oleh derajat coalification (rank).

3


Umumnya, untuk menentukan kualitas batubara dilakukan analisa kimia pada batubara yang

diantaranya berupa analisis proksimat dan analisis ultimat. Analisis proksimat dilakukan untuk

menentukan jumlah air (moisture), zat terbang (volatile matter), karbon padat (fixed carbon),

dan kadar abu (ash), sedangkan analisis ultimat dilakukan untuk menentukan kandungan unsur

kimia pada batubara seperti : karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, unsur tambahan dan

juga unsur jarang.

A.3 Kualitas dan Klasifikasi Batubara

Kualitas batubara ditentukan dengan analisis batubara di laboraturium, diantaranya adalah

analisis proksimat dan analisis ultimat. Analisis proksimat dilakukan untuk menentukan jumlah

air, zat terbang, karbon padat, dan kadar abu, sedangkan analisis ultimat dilakukan untuk

menentukan kandungan unsur kimia pada batubara seperti : karbon, hidrogen, oksigen,

nitrogen, sulfur, unsur tambahan dan juga unsur jarang.

Kualitas batubara ini diperlukan untuk menentukan apakah batubara tersebut menguntungkan

untuk ditambang selain dilihat dari besarnya cadangan batubara di daerah penelitian.

Untuk menentukan jenis batubara, digunakan klasifikasi American Society for Testing and

Material (ASTM, 1981, op cit Wood et al., 1983). Klasifikasi ini dibuat berdasarkan jumlah karbon

padat dan nilai kalori dalam basis dry, mineral matter free (dmmf). Untuk mengubah basis air

dried (adb) menjadi dry, mineral matter free (dmmf) maka digunakan Parr Formulas (ASTM,

1981, op cit Wood et al., 1983)

4


A.4 Analisis ultimat batubara (coal ultimate analysis)

Analisis ultimat dilakukan untuk menentukan kadar karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O),

nitrogen, (N), dan sulfur (S) dalam batubara.

Seiring dengan perkembangan teknologi, analisis ultimat batubara sekarang sudah dapat

dilakukan dengan cepat dan mudah. Analisa ultimat ini sepenuhnya dilakukan oleh alat yang

sudah terhubung dengan komputer. Prosedur analisis ultimat ini cukup ringkas; cukup dengan

memasukkan sampel batubara ke dalam alat dan hasil analisis akan muncul kemudian pada

layar komputer.

A.5 Analisis proksimat batubara (coal proximate analysis)

Analisis proksimat batubara bertujuan untuk menentukan kadar fixed carbon, volatile matters,

moisture, dan abu (ash).

5


Fixed carbon ialah kadar karbon tetap yang terdapat dalam batubara setelah volatile matters

dipisahkan dari batubara. Kadar fixed carbon ini berbeda dengan kadar karbon (C) hasil analisis

ultimat karena sebagian karbon berikatan membentuk senyawa hidrokarbon volatile.

Volatile matters adalah kandungan batubara yang terbebaskan pada temperatur tinggi tanpa

keberadaan oksigen (misalnya CxHy, H2, SOx, dan sebagainya).

Moisture ialah kandungan air yang terdapat dalam batubara.

Abu (ash) merupakan kandungan residu non-combustible yang umumnya terdiri dari senyawa-

senyawa silika oksida (SiO2), kalsium oksida (CaO), karbonat, dan mineral-mineral lainnya.

Sama halnya dengan alat analisis ultimat, alat analisis proksimat ini juga sudah terkomputerisasi.

Selain ke dua analisis di atas, biasanya dilakukan juga analisa sulfur dan analisa nilai kalori.

Untuk analisa sulfur, hal ini untuk mengetahui sampai seberapa banyak kadar sulfur yang

terdapat dalam kandungan batubara tersebut. Semakin kecil nilai sulfur, maka akan semakin

bagus. Sedangkan untuk analisa nilai kalori dilakukan untuk mengetahui jumlah kalori yang

terkandung dalam batubara tersebut. Untuk nilai kalori, semakin tinggi nilai kalori maka dapat

dikatakan bahwa batubara tersebut semakin bagus.

6


SEKSI B

EKSPLORASI

B.1 Pendahuluan

B.1.1 Usaha pertambangan

Potensi endapan bahan galian: perkiraan kekayaan berdasarkan data dan informasi geologi.

Potensi endapan bahan galian dapat dimanfaatkan secara nyata bila setelah diselidiki, dan

menunjukkan adanya sejumlah cadangan, kemudian dapat ditambang dan laku dijual. Usaha

pertambangan mengubah potensi menjadi komoditas dengan melakukan:

Penyelidikan Umum,

Eksplorasi,

Studi Kelayakan,

Pengembangan – Perencanaan Tambang,

Penambangan,

Pengolahan

B.1.2 Eksplorasi

Kegiatan untuk mencari, menemukan, dan mengestimasikan jumlah bahan galian.

Mengubah potensi endapan bahan galian menjadi cadangan

B.2 Maksud dan Tujuan eksplorasi

Kegiatan untuk mengetahui keberadaan endapan bahan galian dengan menggunakan metode

tertentu.

Mengetahui jenis bahan galian dan sebaran di permukaan.

Mengetahui sebaran bahan galian ke arah dalam dan bentuknya.

Mengetahui besaran dan nilai ekonominya (sumber daya mineral dan cadangan)

7


B.3 Faktor Yang Mempengaruhi Penggunaan Cara Eksplorasi

Penggunaan atau pemilihan cara eksplorasi tergantung pada:

Tahap eksplorasi,

Jenis bahan galian,

Bentuk endapan dan sebaran bahan berharganya

B.3.1 Tahap Eksplorasi:

Penyelidikan Umum dan Eksplorasi.

Di Indonesia tahap eksplorasi mengacu pada SNI 13-4726-1998 (Lampiran 1):

1) Survai Tinjau (Reconnaissance),

2) Prospeksi (Prospecting),

3) Eksplorasi Umum (General Exploration),

4) Eksplorasi Terinci (Detailed Exploration).

Pencarian jenis bahan galian dan sebaran secara lateral (di permukaan).

Menjejaki sebaran ke arah dalam untuk mengetahui bentuk dan matra (dimensi)

bahan galian.

Mengestimasikan besaran atau banyaknya bahan galian.

Eksplorasi dilakukan secara bertahap untuk mengurangi (meminimalkan) resiko. Tahap

eskplorasi bertalian dengan:

Kerapatan titik pengamatan,

Kelas sumber daya mineral.

B.4 EKSPLORASI DAN ESTIMASI ENDAPAN BATUBARA

B.4.1 Pendahuluan

Geologi batubara

Terbentuk karena proses pengendapan.

Terdapat dalam batuan endapan.

8


Bentuknya berupa lapisan atau lensa-lensa.

Kemiringannya beragam (dari mendatar sampai tegak), tergantung perkembangan struktur.

Kadang-kadang terpotong-potong oleh sesar.

Pengelompokan batubara berdasarkan kondisi geologinya:

Kelompok sederhana,

Kelompok moderat,

Kelompok kompleks.

Parameter yang digunakan untuk mengelompokkan endapan batubara adalah aspek-aspek:

sedimentasi, tektonik, dan variasi kualitas (lihat Tabel 1 SNI 13-5014-1998).

B.4.2 Eksplorasi Batubara

Pemetaan permukaan.

Pembuatan parit dan sumur uji.

Pemboran.

Jarak titik pengamatan dan klasifikasi sumber daya batubara

Untuk memperoleh tingkat atau kategori sumber daya tertentu, kerapatan titik pengamatan atau

titik informasi sangat tergantung pada kelompok endapan batubara berdasarkan kondisi

geologinya ( Tabel 3 SNI 13-5014-1998).

B.4.2.1 Estimasi Sumber Daya dan Cadangan Batubara

Klasifikasi endapan batubara didasarkan pada aspek geologi dan ekonomi.

Aspek geologi:

Tingkat keyakinan geologi: secara kuantitatif dicerminkan oleh jarak titik informasi, makin

rapat makin memberikan keyakinan yang lebih tinggi ( Tabel 3 SNI 13-5014-1998).

Aspek ekonomi:

Ketebalan minimal lapisan batu bara,

Ketebalan maksimal lapisan pengotor (dirt parting).

9


Berdasarkan kriteria itu, batubara dikelompokkan menjadi batubara berenergi rendah dan

batubara berenergi tinggi seperti tertera pada tabel di bawah ini.

KETEBALAN TINGKAT BATUBARABatubara energi rendah Batubara energi tinggi

Lapisan batubara minimal (m) > 1,00 > 0,40Lapisan pengotor (m) < 0,30 < 0,30

B.4.2.2 Klasifikasi Cadangan Batubara

Sumber daya:

Belum layak tambang: sumber daya hipotetik (hypothetical resouerces), sumber daya

tereka(inferred resouerces), sumber daya tertunjuk (indicated resouerces), sumber daya

terukur (measured resouerces).

Cadangan:

Layak tambang: cadangan terkira (probable reserve) dan cadangan terbukti (proved reserve)

(Lihat Lampiran 8, Tabel 2 SNI 13-5014-1998).

Cara estimasi

Blok

Daerah pengaruh

10


SEKSI C

PEMBORAN

Dalam sejarah eksplorasi telah banyak jenis bor yang dipakai. Diantara jenis bor eksplorasi

adalah : Bor Tangan, Bor spiral, Bor Bangka, Bor Mesin Putar, Bor mesin ringan, Bor inti (core

drill), Bor putar biasa (rotary drill), Bor-alir balik (counterflush drill), Bor Mesin tumbuk (cable

tool)

Sebetulnya sulit untuk melakukan penggolongan metoda pengeboran. Alat bor tangan

banyak yang dikembangkan dengan dilengkapi motor kecil, sedangkan banyak alat bor mesin

yang dipasang pada truk dirancang untuk pemboran dangkal. Alat bor mesin putar berkisar

dari yang portable sampai alat bor raksasa untuk eksplorasi minyak dan gas bumi.

C.1 Pemboran Mesin putar

Ada berbagai macam jenis mesin bor putar, dari yang portable sampai pemboran raksasa

seperti pada pemboran minyak yang dapat mencapai kedalaman beberapa kilometer. Ada

berbagai jenis, dari mulai packsack (dapat diangkat di atas punggung) sampai bor besar

harus dipreteli atau diangkat di truck. Alat pemboran (yang disebut drilling-rig) dinilai dari

kemampuannya untuk mencapai kedalaman, kemampuan pengambilan conto batuan dan

kemampuan menentukan arah. Selain itu juga kemampuan bergerak di medan

merupakan salah satu hal diperhatikan. Mesin-mesin pemboran putar ini mempunyai

prinsip yang sama, namun berdasarkan kemampuannya dapat dibagi sebagai berikut :

11


Ø Bor mesin ringan (portable drilling rig)

Ø Bor mesin inti (diamond drilling rig)

Ø Bor mesin rotari (rotary drilling rigs)

Ø Bor mesin alir-balik (counterflush drilling rig)

C.2 Prinsip operasi mesin pemboran putar

1) Pada prinsipnya pemboran mesin putar mempunyai prinsip yang sama, yaitu :

Lubang dalam formasi dibuat oleh gerakan putar dari pahat untuk mengeruk batuan

dan menembus dengan suatu rangkaian batang bor yang berlobang (pipa).

2) Rangkaian pipa bor disambungkan pada mesin sumber penggerak dengan berbagai

macam alat transmisi, seperti kelly dan rotary table, chuck ataupun langsung.

3) Sumber penggerak (mesin bensin, diesel dan sebagainya) atau dengan perantaraan

kompresor/motor listrik.

4) Pelumas/pendingin (air, lumpur, udara). Cairan pelumas dipompakan lewat pipa,

keluar lewat pahar bor kembali lewat lobang bor di luar pipa (casing) atau sebaliknya.

5) Pompa sebagai penggerak/penekan cairan pelumas.

6) Pipa/batang di atas tanah ditahan/diatur dengan menggantungkannya pada suatu

menara/derrick dengan sistem katrol atau dipandu lewat suatu rak (rack) untuk

keperluan menyambungnya atau mencabut serta melepaskannya dari rangkaian.

7) Untuk memperdalam lubang bor rangkaian pipa bor ditekan melalui putaran rotary

gearbox secara hidrolik atau mekanik maupun karena bebannya sendiri.

8) Conto batuan hasil kerukan mata bor didapatkan sebagai :

a) Serbuk atau tahi bor (drill-cuttings) yang dibawa ke permukaan oleh lumpur bor

(mud pump) atau air pembilas. Serbuk penggerusan batuan dibawa oleh air

pembilas ke permukaan sambil mendinginkan mata bor.

b) Inti bor (drill core) yang diambil melalui bumbung pengambil inti (corebarrel).

12


1) Untuk pengambilan inti mata bor yang digunakan bersifat bolong di tengah sehingga

batuan berbentuk cilinder masuk ke dalamnya dan ditangkap oleh corebarrel. Mata

bor ini biasanya menggunakan diamond bit ataupun tungsten widia baja.

2) Bumbung inti (corebarrel) diangkat ke permukaan

a) Dicabut dengan mengangkat seluruh rangkaian batang bor ke permukaan setiap

kali seluruh bumbung terisi. (conventional system drilling)

b) Dicabut lewat tali kawat (wireline system drilling) melalui lubang pipa dengan

kabel seling.

1) Pipa selubung penahan runtuhnya dinding lubang bor (casing) dipasang setiap

kedalaman tertentu tercapai, untuk kemudian dilanjutkan dengan matabor yang

berukuran kecil (telescoping). Pipa selubung dipasang untuk mengatasi adanya

masalah seperti masuknya air formasi secara berlebihan (water influks), kehilangan

sirkulasi lumpur pemboran karena adanya kekosongan, dalam formasi, atau

lemahnya lapisan yang ditembus.

Dalam mendesain program pemboran dan memilih jenis alat bor harus diperhatikan :

1) Kapasitas kedalaman (tergantung dari) :

a) Besanya kekuatan mesin sumber pengerak yang dinyatakan dengan Tenaga Kuda

(HP).

b) Kekuatan alat penyangga atau menara serta derek untuk menarik beban rangkaian

sampai kedalaman yang dituju.

c) Besarnya garis tengah pipa bor sesuai dengan besarnya inti yang diminta.

d) Kekuatan pompa untuk dapat menyalurkan lumpur sampai kedalaman yang dituju.

1) Mobilitas, dapat bergerak sendiri (skids, truck) atau kemungkinan untuk dipreteli

atau/dan diangkat dengan tenaga manusia ataupun dengan helicopter.

2) Kemampuan pemboran miring.

3) Keperluan dan besarnya inti yang diminta.

4) Perolehan inti (core recovery) (tergantung dari jenis corebarrel)

13


Penggolongan Mesin Bor Putar

C.3 Mesin Bor Ringan (Power Rig)

Khas dari pemboran ini selain mudah diangkut secara manual adalah pada umumnya

menggunakan topdrive dengan motor bakar kecil (2 tak) yang ikut turun naik dengan

turun/naiknya batang bor yang dipandu oleh rel atau rack. Tekanan pada matabor dapat

ditingkatkan dengan menyuruh orang mendudukinya (awak mesin bor 20-26).

Alat bor ini dapat dipreteli dalam bahagian-bahagian kecil dan dapat diangkut oleh orang

secara manual. Kapasitas alat bor ini hanya maksimum 50-60 meter, banyak digunakan untuk

pemboran seismik (shot holes) dan sering merupakan rakitan sendiri dengan menggunakan

mesin pompa.

C.4 Portable Drill Rig – Top Drive (Jacro) /Rakitan lokal

Termasuk alat bor dari mulai kapasitas kecil sampai dengan Kapasitas Besar (Max Drilling

Depth.) Mesin bor ini sangat familiar sekali akhir-akhir tahun ini atau yang disebut dengan

mesin bor Jacro, yang dipakai untuk pemboran eksplorasi khususnya batubara dan menara

bor langsung berdiri/menyatu dengan mesin.

Mesin bor Jacro ini bergerak atau berputar melalui sistem hidrolik berbeda dengan mesin

teknik/spindel yang menggunakan gigi untuk penetrasi kekuatan pemboran, Engine Power

Penggerak di mulai dari kekuatan 10 HP – 60 HP disesuaikan dengan kebutuhan kedalaman

pemboran. Banyak Unit bor ini digunakan dikarenakan simple dan cocok untuk moving bisa

di preteli/knock down/ataupun bisa tarik winch dan penetrasi pemborannya cepat pada

formasi normal.

Adapun tipe-tipe unit bor Jacro yang disesuaikan dengan kapasitas pemborannya (Depth

Capacity) sbb :

- Jacro 100 menggunakan Engine power kisaran 8 Hp – 10 Hp

14







C.5 Teknis Pelaksanaan Pemboran :

Unit Rig yang dipakai yaitu Jacro dengan rencana kedalaman pemboran per titik yaitu 100

meter/hole dengan NQ Size. Lubang bor yang di dapat yaitu berdiameter 75 mm dan

core/sample yang di dapat 45-46 mm.

Pemboran dilakukan secara open hole maupun touch coring/part core. Pemboran open hole

dilakukan hanya untuk melubangi titik bor tertentu saja, dan lithologi dilihat dari hasil cutting

pemboran yang naik ke atas permukaan lubang bor oleh pompa bor/pompa pembilas/mud

pump. Pemboran touch coring di lakukan dengan cara open hole dan coring, yaitu akan

adanya pengambilan sample/core apabila ada terindikasi batubara dilihat dari cutting yang

naik, perbedaan putaran bor, maupun perintah pengawas/wellsite geologis.

Pemboran dilakukan dengan menggunakan matabor/wingbit/Drag bit/PDC berukuran NQ

untuk menghasilkan lubang bor berdiameter 75mm yang disambungkan ke pipa bor/pipe rod

(untuk tipe pipa bor yang digunakan tidak terlalu di permasalahkan, yang penting hasil

lubang dan sample nya NQ Size) dan pengambilan sample/core apabila terindikasi

keterdapatan batubara maka akan di pasang corebarrel NQ panjang 1,5 meter / 5 feet dan

core yang didapat 45-46mm(NQ Size).

Teknis pelaksanaan nya yaitu matabor yang digunakan untuk open hole diangkat dulu dan

selanjutnya dipasang corebarrel untuk pengambilan sample/conto.

Sistem jam kerja :

15


- 10 jam kerja/sift ( 7 pagi – 5 sore/day sift)

- 9 jam kerja/sift ( 6 sore – 3 pagi /night sift)

- 7 days/week

Drilling supervisor/korlap : 1 orang

Kru/team pemboran Rig (6 orang):

- 3 orang master drill/juru bor

- 6 orang asisten master drill

- 9 orang helper

Mekanik/maintenance Rig : 2 orang

Logistik : 3 orang

Driver : 1 orang

Security/waker untuk di Rig : 2 orang/Rig X 2 Rig = 4 orang

PUSTAKA

1) Badan Standardisasi Nasional, 1998, Standar Klasifikasi Sumber Daya Mineral dan Cadangan, SNI No. 13-4726-1998.

2) Badan Standardisasi Nasional, 1998, Standar Klasifikasi Sumber Daya dan Cadangan Batubara, SNI No. 13-5014-1998.

3) Evans, A.M., Editor, 1995, Introduction to Mineral Exploration, Blackwell Science, Ltd.4) Kreiter, V.M., 1961, Prospeksi dan Eksplorasi Endapan Bahan Galian, 2 jilid, Edisi kedua,

Gosgeoltekhizdat, Moskva (dalam bahasa Rusia).5) Machali Muchsin, A., 1999, Klasifikasi Sumber Daya Mineral dan Cadangan. Naskah/

bahan kuliah disampaikan dalam Kursus Pembinaan dan Pengawasan Eksplorasi, diselenggarakan oleh Pusat Pengembangan Tenaga Pertambangan (PPTP) Tanggal 26 Agustus sampai dengan 24 September 1999.

6) McKinstry, H.E., 1962, Mining Geology, Prentice Hall Inc., Modern Asia Edition.7) Peters, W.C., 1978, Exploration and Mining Geology, John Wiley & Sons, New York.8) The Resources and Reserves Committee, 1999, Guide for Reporting Exploration

Information, Resources and Reserves, (Submitted to The Board of Directors of The Society of Mining, Metallurgy and Exploration Inc.), 17 pp.

16


9) United Nations, Economic Commission for Europe, 1997(?), United Nations International Framework Classification for Reserves/Resources – Solid Fuels and Mineral Commodities, 23 pp.

17

Documents

Proposal Explorasi Batubara