Upload
idhamfauzan
View
184
Download
28
Embed Size (px)
DESCRIPTION
abcsudhsaidad
Citation preview
Petrologi batubara
• Berdasarkan konsep litotipe• Litotipe dibedakan berdasarkan kilap, warna, tekstur
dan tipe stratifikasinya.• Sistem ICCP:
– Vitrain– Fusain– Clarain– Durain– Clarodurain
Litotipe• Litotipe
– pita-pita lapisan (bands) yang bisa dikenali secara makroskopis pada seam batubara.
Bituminous Coal :
Coal Type Lithotype Macroscopically recognizable feature
Humic Coal
Vitrain bright, black, usually, brittle, frequently with fissures
Clarain semi-bright, black, very finely stratified
Durain dull, black/grey-black, hard, rough surface
Fusain (mineral charcoal)
silky lustre, black, fibrous, soft, quite friable
Sapropelic Coal
Cannel Coal dull/slight greasy lustre, black, homogenous, unstratified, very hard, conchoidal fracture, black streak
Boghead Coal like cannel coal but brownish, brown streak
Litotipe Batubara (Bituminus) - Versi ICCP• Vitrain (Bright coal): lapisan/lensa yang sangat terang, hitam,
kilap vitreous-subvitreous, umumnya memiliki pecahan-pecahan konkoidal, halus, tebal berkisar 3-10 mm
• Durain (Dull coal): abu-abu atau hitam, kilap lemak (greasy), kusam, memiliki pecahan yang tidak rata, tebal berkisar 5 mm
• Fusain (Fibrous coal): coklat-hitam atau abu-abu, kilap sutera (silky), umumnya lebih tebal dari vitrain (sampai beberapa cm)
• Clarain (Banded bright coal): batubara dengan stratifikasi, tersusun terutama oleh perselingan lapisan bright coal dan 5-40% dull coal, tebal harus beberapa cm untuk bisa dideskripsi sebagai clarain, kilap antara vitrain dan durain.
• Clarodurain (Banded dull coal): batubara dengan stratifikasi, tersusun terutama oleh perselingan lapisan dull coal dan 5-40% bright coal, tebal harus beberapa cm untuk bisa dideskripsi sebagai clarodurain, kilap antara vitrain dan durain, pecahan tidak rata.
Litotipe Batubara Versi Australia (Diessel)
Pembagian menurut Stopes (ICCP)
Pembagian menurut Austalia
Deskripsi
Vitrain Bright coal Kilap vitreous-subvitreous, pecahan konkoidal, <10% lapisan tipis kusam
Banded bright coal Batubara terang, beberapa lapisan tipis kusam (10-40%)
Clarain Banded coal
Banded dull coal
Lapisan terang dan kusam kurang lebih sama (40-60% lapisan kusam)Batubara kusam, beberapa lapisan tipis terang (10-40%)
Durain Dull coal Batubara kusam, kilap tanah, pecahan tidak teratur, <10% lapisan tipis terang
Fusain Fibrous coal Kilap sutera
LitotipeUntuk batubara „lunak“ (peringkat sangat rendah)
Lithotype Group(Constituent elements)
Lithoype(Structure)
Lithoype Variety(Colour: Gelification)
Matrix coal Stratified coal Brown (weakly gelified) coalBlack (gelified) coal
Unstratified coal Yellow (ungelified) coalBrown (weakly gelified) coalBlack (gelified) coal
Xylite-rich coal
Charcoal-rich coal
Mineral-rich coal
Contoh: Tanjung Enim (PTBA)
Man
gus
(A1)
Man
gus
(A2)
Sub
an (B
1) S
uban
(B2)
Seam
16.0
24.3
65.6
71.9
24.8
35.955.0
68.8
Depth under topographicsurface (m)
Lithotype
Top A1
Base A1
0
2
4
6
8
(met
er)
Top A2
Base A2
(met
er)
2
4
6
8
10
0
Top B1
Base B1
(met
er)
2
4
6
8
10
0
Top B2
Base B2
(met
er)
2
0
Carbonaceous claystone
Tuffaceous claystone
LegendBright coalBanded bright coal
Banded dull coalDull coal
Banded coal
Konsep Maseral
• individu material organik yang bisa dikenali dengan pengamatan mikroskopis
• berupa sisa-sisa tumbuhan yang terawetkan bentuk dan strukturnya atau hasil degradasinya
Grup Maseral
• Vitrinit: berasal dari material humik tumbuhan (lignin dan selulosa)
• Liptinit: berasal dari sisa tumbuhan yang kaya H (sporopollenin, resin, dll)
• Inertinit: berasal dari sisa tumbuhan yang kaya C
Kenampakan mikroskopis maseral (1)
Maceralgroup
Brown Coal HV Bituminous Coal LV Bituminous Coal
Trans. Refl. Trans. Refl. Trans. Refl.
Vitrinite Yellow-red Medium-grey
Red Medium grey
Deep red Pale grey
Liptinite Light-yellow
Dark grey-black
Yellow Dark grey Red Pale grey
Inertinite Brown-opaque
Pale grey-white
Brown-opaque
Pale grey-white
Opaque White
Trans.: transmitted light (thin section)Refl.: reflected light (polished section)
Note: under blue irradiation (fluorescence microscopy), vitrinite & inertinite: dark, liptinite: yellow
Maseral Grup Vitrinit
Maseral Asal
Telinit Jaringan kayu pada batang, cabang, akar dandaun.
Kolinit Gel humik yang terpresipitasi
Vitrodetrinit Fragmen dari vitrinit lainnya
Maseral Grup Huminit (Low Rank Vitrinit)
Sub grup Maseral Asal
Humotelinit
TekstinitJaringan kayu pada batang, cabang, akar dan daun (struktur dinding sel masih bisa dibedakan)
UlminitJaringan kayu pada batang, cabang, akardan daun (sudah mengalami tingkathumifikasi lanjut)
Humodetrinit
Attrinit Hasil degradasi maseral huminit lainnya(<10 micron)
Densinit Hasil degradasi maseral huminit lainnya(<10 micron), lebih kompak
HumokolinitGelinit
Gel humik yang terpresipitasi, terdapat di dalam lubang pori-pori sel atau yang lainnya
Corpohuminit Hasil kondensasi material kimiawi sepertitanin
Maseral Grup LiptinitMaseral Asal
Sporinit Polen, sporaKutinit Kutikel (lapisan lilin pada daun, batang, dll)
Resinit Resin, lilin, minyak, lemak yang ditemukan di batang kayu, daun, dll
Suberinit Suberin pada dinding selAlginit Alga (air tawar atau laut)Liptodetrinit Fragmen liptinit yang lain
Eksudatinit Maseral sekunder dari komponen lipid yang dihasilkan oleh maseral liptinit lain atau huminit
Fluorinit Maseral sekunder berasal dari liptinit lainnya terutama resinit
Bituminit Kemungkinan besar hasil degradasi alga atau maseral liptinit yang lain
Maseral Grup InertinitMaseral Asal
Fusinit Jaringan kayu yang mengalami aromatisasi pada saat awalpembatubaraan
Semifusinit Jaringan kayu yang sebagian teraromatisasi pada saat awalpembatubaraan
Makrinit Hasil oksidasi gel
Mikrinit Produk disproporsi maseral liptinit
Sklerotinit Spora jamur atau jamur mycelia
Inertodetrinit Fragmen maseral liptinit yang lain
Kenampakan mikroskopis maseral
Vitrinite - Tg: telogelinite, Ul: ulminite, Gl: gelinite, Ch: corpohuminite, Tx: textiniteInertinit - Sc: sclerotiniteMineral - Py: pirite
Kenampakan mikroskopis maseral
Vitrinite - Ch: corpohuminiteLiptinite - Su: suberinite, Cu: cutinite, Rs: resiniteInertinite - Fs: fusinite, Ma: macrinite
Kenampakan mikroskopis maseral
Vitrinite - Gl: gelinite, Ch: corpohuminiteLiptinite - Rs: resinite, Sp: sporiniteInertinite - Sc: sclerotinite, Fs: fusinite, Id: inertodetriniteMineral - Py: pirite
Aplikasi analisis maseral
• Diagenesis• Identifikasi dan korelasi• Stratigrafi• Paleogeografi• Tektonik• Eksplorasi hidrokarbon• dll
Mineral dalam batubara dibedakan menjadi 2, yaitu:
1. Mineral discrete dapat dibedakan berdasarkan butir/kristal/massa (dengan menggunakan
mikroskop).
2. Mineral inherent (inorganic matter)material inorganic yang terikat pada stuktur molekul batubara sebagai komponen metal organik, atau teradsorb oleh material organic pada saat penggambutan. Mineral ini tidak terdeteksi secara mikroskopis.
Mineral discrete; dapat dibedakan berdasarkan butir/kristal/massa (dengan menggunakan mikroskop).
Terdapat 3 tipe mineral, yaitu:a. Mineral detrital : hasil rombakan yang terbawa pada saat
banjir/badai.
Misal : lempung, kuarsa.
b. Mineral singenetik : mineral hasil presipitasi larutan atau koloid pada saat fase penggambutan.
Misal : kuarsa, mineral lempung, kalsedon, siderite, apatit, pirit
c. Mineral epigenetik : mineral hasil presipitasi larutan atau koloid setelah fase penggambutan, (mengisi rekahan atau bidang perlapisan).
Misalnya : pirit, kalsit, siderite.
MINERAL LEMPUNG Mineral yang paling sering dijumpai bersasosiasi dalam batubara
Biasanya sebagai inklusi
Mengalami swelling jika terkena air, terutama dari montmorillonite-illonite group.
KUARSA Oksida mineral yang paling banyak ditemukan di batubara
Terbentuk pada saat proses penggambutan
Batubara yang mengandung kuarsa yang tinggi akan lebih abrassif terhadap permukaan logam.
Dibedakan menjadi 2, yaitu :
a. Butiran kuarsa klastik, yang terbawa oleh air/air pada saat proses penggambutan. Terbawa oleh air lebih rounded dan lebih angular jika terbawa oleh angin.
b. Kristal kuarsa berukuran lebih halus, terbentuk dari presipitasi larutan setelah batubara terendapkan. Hasil dari pelapukan feldspar dan mika.
MINERAL KARBONAT Dapat terbentuk selama proses pengendapan maupun pada proses pembatubaraan (coalification)
Mineral yang umum terbentuk pada fase penggambutan (syngenetic mineral) adalah siderite dan dolomit
1. Siderit, dijumpai sebagai kumpulan kristal dengan struktur radial/konsentris.
2. Dolomit,
Penciri lapisan batubara yang dipengaruhi oleh invasi air laut
Dijumpai dalam bentuk idhiomorphic crystals maupun impregnating plant material
Membentuk coal ball yang biasanya digunakan sebagai marker layer dalam korelasi
3. Kalsit dan ankerit, diendapkan selama proses pembatubaraan di celah-celah rekahan.
MINERAL SULFIDA
Keterdapatannya dalam batubara dapat sebagai organik maupun inorganik material.
Penanda lingkungan pengendapan batubaranya di pengaruhi oleh transgresi air laut.
Pyrite dan marcasite paling umum dijumpai.
Terbentuk pada saat proses penggambutan (syngenetik mineral)
Batubara yang diendapkan di Paralic Basin lebih banyak mengandung pyrite daripada yang diendapkan di Limnic Basin.
MINERAL – MINERAL LAIN :
Mineral – mineral lain yang kadang dijumpai dalam batubara tapi dengan kelimpahan relatif sedikit :
Fosfat
Mineral Berat
Zirkon paling banyak dijumpai.
Rutile, Tourmaline, Garnet dan Biotit jarang dijumpai
Salt (Garam)
Pengertian• Kualitas batubara: sifat kimia & fisika batubara yang
dapat mempengaruhi potensi penggunaannya.• Ditentukan oleh kandungan maseral dan mineral serta
peringkat• Diketahui dengan analisa kimia & fisika batubara• Secara sederhana batubara terdiri dari “batubara”
(material organik), air lengas (moisture) dan mineral• Lengas (moisture) terdiri dari lengas
eksternal/permukaan (surface moisture) dan lengas kimiawi/internal/senyawa (chemically bounded moisture).
4
• MOISTURE– Equilibrium Moisture– Total Moisture– Air dried Moisture– Transportable Moisture– Dll
Mineral Matter Ash Analysis Trace elements Ash Fusion Temperature Ash Content Ash Resistivity Dll
ORGANIC MATTER Ultimate Volatile Matter Fixed Carbon Calorific Value Maceral Dll
5
Moisture
Mineral Matter
Volatile Matter
Fixed Carbon
Proximate
Moisture
Mineral Matter
Carbon
Hydrogen
Nitrogen
Sulfur
Oxygen
Ultimate
Moisture
Mineral Matter
Vitrinite
Liptinite
Inertinite
Maceral
GRUP SUBSTANSI BATUBARA
Analisis kimia kualitas batubara
Analisis proksimatuntuk menentukan jumlah air (moisture), zat terbang (volatile matter), karbon padat (fixed carbon) dan kadar abu (ash).
Analisis ultimatuntuk menentukan kandungan unsur kimia pada batubara (karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, unsur tambahan dan juga unsur jarang)
ISTILAH-ISTILAH “BASIS”• As received disingkat: ar• Air dried disingkat ad atau adb• Dry disingkat db• Dry ash free disingkat daf• Dry mineral matter free disingkat dmmf
• HARUS DICANTUMKAN SETIAP KITA MENULISKAN NILAI PARAMETER KUALITAS.
ANALISA PROKSIMAT
• PARAMETER KUALITAS YANG DIPEROLEH:
– LENGAS (MOISTURE)– ZAT TERBANG (VOLATILE MATTER)– ABU (ASH)– KARBON PADAT (FIXED CARBON)
Tinggi Rendahnya Total Moisture akantergantung pada :
► Peringkat Batubara► Size Distribusi► Kondisi Pada saat Sampling
TOTAL MOISTURE
Kadar Lengas (Moisture)• As received
– Total moisture pada saat sampel diterima di laboratorium• Surface moisture
– Lengas ‘bukan asli’ pada batubara– Dapat dihilangkan dengan pengeringan temperatur rendah
(~40oC)• Air dried moisture
– Moisture yang tersisa setelah dikeringkan pada temperatur rendah (air dried) namun dapat dihilangkan dengan pengeringan agresif
• Total moisture– Kadar lengas total pada batubara.– Dapat dihilangkan dengan pengeringan agresif(~150oC selama 30
menit pada kondisi vakum/atmosfer nitrogen)
Kandungan Abu (Ash Content)
• Residu inorganik setelah batubara dibakar (ashing)
• Dipanaskan secara bertahap 30 menit pada maks. 500oC kemudian 30-60 menit pada maks. 815oC (DIN)
• Dipanaskan 1 jam pada 500 oC dan 2 jam pada 750oC (ASTM)
Kandungan Zat Terbang (Volatile Matter)
• Komponen batubara (kecuali air lengas) yang terlepas pada temperatur tinggi pada kondisi tanpa udara.
• Berasal dari fraksi organik dan juga sedikit dari mineral.
• Batubara ditempatkan pada wadah tertutup, dipanaskan pada 950oC selama 7 menit.
Kandungan karbon tertambat (Fixed carbon)
• Kandungan (karbon) pada material residu yang tertinggal setelah pelepasan zat terbang. FC ad = 100% - moisture – ash – volatile matterFC dmmf = 100% - volatile matter
Analisa Ultimat• Penentuan kandungan C, H,N, S, O.• C & H
– Melalui proses combustion (batubara dibakar pada pada 850 -900oC bersama oksigen) terjadi gasifikasi
– Gas dilewatkan katalis CuO yang dipanaskan untuk mengabsorpsi CO2 dan H2O, C & H dihitung berdasarkan perbedaan berat absorbent
• N– Batubara dicampur asam sulfur dan potassium sulfat untuk
mendapatkan garam amonium, kemudian didistilasi– Bisa juga dengan cara combustion untuk mendapatkan N2
Analisa Ultimat• S
– Dalam bentuk S organik, S inorganik (piritik), inorganik sulfat– Melalui proses combustion untuk mendapatkan sulfat yang
kemudian dihitung dengan cara gravimetrik atau volumetrik
• O– %O = 100 – (%C + %H + %N + %Sorg)
Sifat Bakar (Thermal/Combustion)
• Nilai kalor (calorific value/heating value/heat content)– Jumlah panas per unit massa batubara saat dibakar– Gross CV: pengukuran dengan kandungan air tetap dalam
bentuk cair– Net CV: pengukuran saat kandungan air telah menguap
• MJ/kg Net CV = Gross CV – 0.212H – 0.024M• Kcal/kg Net CV = Gross CV – 50.7H – 5.83M• Btu/lb Net CV = Gross CV – 91.2H – 10.5MH = Hydrogen %, M = Moisture %
– Diukur dengan kalorimeter
Calorific Value
►Nilai Kalori dapat dinyatakan dalam satuan yang berbeda : Calorific Value (CV)……(kcal/kg) Specific Energy (SE) ….(Mj/kg) Higher Heating Value (HHV) = Gross CV Lower Heating Value (LHV)= Net CV British Thermal Unit = Btu/lb
Konversi Nilai Kalori
Btu/Lb Kcal/kg MJ/kg
Btu/Lb 1 0.5555 0.002326
Kcal/kg 1.8 1 0.004187
MJ/kg 429.923 238.846 1
( Btu/Lb / 1.8) ( Btu/Lb / 429.923)
( Kcal/kg / 238.85)
Desired
Given
LATIHAN
Kcal / kg ---------- Btu/lb5,600 kcal/kg X 1.8 = 10,080 Btu/lbMJ / kg ---------- Kcal/kg25.6 MJ/kg X 238.85 = 6,115 kcal/kgMJ / kg ---------- Btu/lb25.6 MJ/kg X 429.923 = 11,006 Btu/lb
Konversi Nilai Kalori
►International Standard : (MJ/kg) Net CV = Gross CV – 0.212(H) - 0.008(O) - 0.0245(M)
►British Standard : (MJ/kg) Net CV = Gross CV – 0.212(H) - 0.007(O) - 0.0244(M)
►ASTM Standard : (J/g) Net CV = Gross CV – 215.5J/g X (H)
►ASTM Standard : (Btu/lb) Net CV = Gross CV – 92.67Btu/lb X (H)
Semua Nilai dinyatakan dalam basis yang sama
Sifat Bakar (Thermal/Combustion)• Kapasitas panas (Heat capacity)
– Panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur sebesar 1o
untuk 1 unit massa (cal/gr. oC)– Dapat ditulis berupa rasionya dengan kapasitas panas air pada 15oC
(Speight, 2005)
• Ash fusibility (Ash fusion temperature)– Reaksi abu terhadap panas tinggi– Abu yang dicetak dipanaskan 1000-1600oC, ditentukan berapa
temperatur untuk terjadi perubahan bentuk
Sifat Bakar (Thermal/Combustion)
IT = Initial deformation temp.ST = Softening (sphere) temp.HT = Hemisphere temp.FT = Fluid temp.
Sifat Bakar – Caking Test
• Free swelling Index– Pengukuran penambahan volume batubara saat
dipanaskan pada kondisi tanpa udara– Dipanaskan pada 800oC (1 menit)
Kandungan MineralAmerika:• Rumus Parr
MM = 1.08A + 0.55S• Rumus Parr (modifikasi)
MM = 1.13A + 0.47Spyr+ClInggris:• Rumus BCURA
MM = 1.10A + 0.53S + 0.74CO2 – 0.36• Rumus KMC
MM = 1.13A + 0.5Spyr + 0.8CO2 – 2.8Ash + 2.8SSulph + 0.3ClAustralia:• Rumus SSA
MM = 1.10A
ASTM Classification
Sistem klasifikasi ini mempergunakan volatile matter , fixed carbon dan calorific value sebagaipatokan.
Untuk anthracite, fixed carbon merupakanpatokan utama, dan volatile matter sebagaipatokan kedua.
Bituminous mempergunakan volatile matter sebagai patokan.
Lignite mempergunakan calorific value sebagaipatokan.
Exploration methods
• Evaluation of existing data • Geological mapping (direct/surface & remote
sensing) • Geophysics (well logging, seismic)• Drilling• Coal sampling
TIPE LOG
Mechanical : Caliper
Electric : SP Log, Resistivity Log
Radioactive : GR Log, Density Log, Neutron Log
Acoustic Log : Sonic Log
Image Log : FMI, STAR, EMI, etc
Korelasi Struktur
FB 05A
DH 81
FB 05A
LAMPIR
AN TER
IKAT D1
UNIVERSITAS GADJAH MADA FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK GEOLOGI
NAMA : WIDIYANTARA MULYANIM : 02/157564/TK/27430
DIPERIKSA OLEH : DR. DONATUS HENDRA AMIJAYA, ST.,MT.
SKALA : 1: 6000SV = 10 SH
SAYATAN KORELASI I
KETERANGAN :
= LOG GAMMA RAY = LOG DENSITAS
DH 55 = TITIK BOR= SESAR TURUN
= SOIL
= BATUPASIR
= BATUBARA
= SHALLY COAL
= BATULEMPUNG
DH 81U
101
Interpretasi Log: Kandungan Abu
(BPB)
- Asumsi 100% kandungan abu adalah 2,5 gr/cc-Asumsi 0% kandungan abu untuk lignit adalah 1,1 gr/cc, bituminus rendah adalah 1,25 gr/cc, bituminus tinggi adalah 1,35 gr/cc-Hubungan linier antara kandungan abu dan densitas
Tujuan Eksplorasi Batubara
Menentukan1. lokasi2. penyebaran 3. kualitasbatubara di daerah tertentu dan mengidentifikasi faktor-faktor geologi yang dapat mendukung ataupunmenghambat penambangan.
Tahapan Eksplorasi (Standar Nasional Indonesia)
Survei Tinjau (Reconnaissance) Prospeksi (Prospecting) Eksplorasi Pendahuluan (Preliminary Exploration) Eksplorasi Rinci (Detailed Exploration)
Survey Tinjau Mengidentifikasi daerah-daerah yang secara geologis
mengandung batubara yang berpotensi untuk diselidiki lebih lanjut
Mengumpulkan informasi mengenai geografi, tata guna lahan dan kesampaian daerah
Kegiatan: studi geologi regional, penafsiran penginderaan jauh, inspeksi lapangan pendahuluan (peta dasar skala min. 1:100.000)
Prospeksi Membatasi daerah sebaran batubara yang akan dieksplorasi
selanjutnya Kegiatan: pemetaan geologi (skala min 1:50.000),
pembuatan penampang stratigrafi, pembuatan paritan/sumuran uji, pemboran uji (scout drilling), percontohan dan analisis, bila perlu penyelidikan geofisika.
Eksplorasi Pendahuluan
Mengetahui kuantitas dan kualitas serta gambaran awal bentuk 3 dimensi endapan batubara
Kegiatan: pemetaan geologi (skala min 1:10.000), pemetaan topografi, pemboran, logging geofisika, pembuatan paritan/sumuran uji, percontohan & analisa, pengkajian awal geoteknik dan geohidrologi.
Eksplorasi Rinci
Mengetahui kuantitas dan kualitas serta bentuk 3 dimensi endapan batubara
Kegiatan: pemetaan geologi & topografi (skala min 1:2.000), pemboran, logging geofisika, pembuatan paritan/sumuran uji, percontohan & analisa, pengkajian geoteknik dan geohidrologi, pengkajian lingkungan & perencanaan tambang)
Tahapan Eksplorasi (Australia)
Pra-eksplorasi Pengkajian regional (Tahap I) Evaluasi komersial (Tahap II)
Perencanaan Tambang (Tahap III) Uji coba penambangan (Tahap IV)
Cara Eksplorasi Batubara
Evaluasi data yang sudah ada Pemetaan geologi (langsung & penginderaan jauh) Survey geofisika (well logging, seismik) Pemboran (drilling) Pengambilan & analisa conto (sampel) batubara
Survei geologi (permukaan) Pertanyaan dasar: Bagaimana lapisan batubara yang ada (jumlah,
ketebalan, kualitas) ?? Bagaimana kondisinya (kemiringan, jarak antar
lapisan, struktur geologi dan daerah larangan penambangan) ?? Berapa kuantitas batubara ??
Prosedur kerja
Persiapan Peralatan & peta Survei geologi regional
Pekerjaan lapangan Pemetaan geologi Identifikasi singkapan - deskripsi batuan & batubara, arah, kemiringan,
ketebalan Stripping (penggalian singkapan) & trenching (pembuatan paritan) –
pengukuran, observasi, sampling, korelasi Pembuatan peta geologi/geologi batubara isopach, isochore, dll Analisa batubara (juga sesudah ada sampel dari pemboran) peta isokalori,
isoabu, isosulfur, dll
Survei Pengeboran
Tujuan: Memastikan letak dan kedalaman lapisan batubara Mengetahui kondisi stratigrafi/geologi Memperoleh sampel Melaksanakan logging
Penentuan Lokasi Titik Bor
Sesuai tahapan eksplorasi yang dilakukan (kerapatan lokasi) Sesuai kondisi geologi setempat Topografi, keterjangkauan dari jalan utama, kepemilikan lahan
Deskripsi seam batubara• Deskripsi batubara (litotipe)• Jenis batuan roof/floor (batulempung, batupasir, dll)• Struktur geologi (jurus, kemiringan, sesar, kekar, dll)• Struktur sedimen• Cleat batubara• Mineralisasi• Tingkat Pelapukan
Batubara kaya mineral
• shaly coal (batubara serpihan/lempungan) jika mengandung 20-60% mineral
• coaly shale (serpih/batulempung batubaraan) jika didominasi oleh serpih dan hanya terdapat <40% lapisan batubara
• carbonaceous shale (serpih karbonan) jika berupa serpih dengan <40% material karbonan
Contoh: Tanjung Enim (PTBA)
Man
gus
(A1)
Man
gus
(A2)
Sub
an (B
1) S
uban
(B2)
Seam
16.0
24.3
65.6
71.9
24.8
35.955.0
68.8
Depth under topographicsurface (m)
Lithotype
Top A1
Base A1
0
2
4
6
8
(met
er)
Top A2
Base A2
(met
er)
2
4
6
8
10
0
Top B1
Base B1
(met
er)
2
4
6
8
10
0
Top B2
Base B2
(met
er)
2
0
Carbonaceous claystone
Tuffaceous claystone
LegendBright coalBanded bright coal
Banded dull coalDull coal
Banded coal
Percontohan (Sampling) Batubara
• Conto/Sampel: bagian dari tubuh material (batubara) yang representatif untuk tes/analisis yang dipakai untuk mengetahui karakteristik material asalnya
• Diambil dengan metode yang benar/sesuai dan terlindung dari kontaminasi/perubahan
• Pengambilan sesuai dengan tujuannya• In situ sampel: diambil dari singkapan, core atau
cutting• Non in situ sampel: diambil dari kontainer
transport, stockpile, dll
Penyimpanan sampel dari lapangan
• Ply sampel dapat disimpan segera dalam kantung plastik tebal untuk menghindari kehilangan kadar air dan oksidasi.
• Data no sampel dapat ditulis di kantung plastik & sebaiknya ada 1 tambahan kertas data no sampel yang dimasukkan kantung plastik kecil kemudian dimasukkan kantung sampel.
• Langsung dibawa untuk analisis
Grab Sampel• Pengambilan langsung, • Bebas, tidak ada orientasi• Dalam pemanfaatannya harus hati-hati
Specimen Sampel Pengambilan dengan orientasi tertentu yang sangat tepat Ditandai jurus dan kemiringan batuan pada batubara
sebelum diambil Untuk keperluan khusus seperti sifat optis atau struktur
geologi
Cutting Sampel
• Pengambilan pada saat drilling• Relatif kurang akurat • Dalam pemanfaatannya harus hati-hati
Bulk Sampel
• Pengambilan dalam jumlah yang sangat banyak (ton) dari singkapan
• Untuk uji coba skala besar
Pillar sampel
• Untuk tambang bawah tanah• Mengambil sampel tak terganggu berupa blok
besar• Terutama untuk analisa kekuatan (selain
analisa kualitas lain) batubara
Penyimpanan sampel untuk waktu lama
• Untuk menghindari oksidasi, sampel dapat disimpan dalam nitrogen atau air.
• Sampel dimasukkan kantung kemudian kantung diisi nitrogen dan disegel.
• Sampel dapat juga disimpan dalam air dalam bentuk lump coal.
Catatan pada data sampel
• No dokumen• No peta lokasi• Lokasi pengambilan sampel• Deskripsi lokasi sampel• Keterangan mengenai pelapukan, retakan,
mineralisasi, dll• Deskripsi masing-masing ply• Ketebalan masing-masing ply• No sampel untuk tiap ply
PT.BERAU COALGeology & Development Dept.
Deskripsi Cutting untuk Open HoleA.SOIL
1. Warna : brown, redish, yellowish brown, dll2. Features : sandy, muddy, carbonaceous.
B. SANDSTONE
1. Warna: grey, dark grey, light grey, yellowish grey, dll
2. Besar butir : fine grained ( 1/8 – ¼ mm )medium grained ( ¼ - ½ mm )coarse grained ( ½ - 1.0 mm )very coarse grained ( 1.0 – 2.0 mm )granule ( 2.0 – 4.0 mm )
3. Kekerasan : hard, soft, (mohon ditanyakan pada Driller )
4. Mineral : quartz, calcite, jasper, mafic minerals5. Sifat : carbonaceous
C. MUDSTONE
1. Warna : grey, dark grey, light grey, yellowish grey, dll
2. Kekerasan : hard, soft, (mohon ditanyakan pada Driller )
Pengertian
• Klasifikasi sumberdaya dan cadangan batubara adalah upaya pengelompokan sumberdaya dan cadangan batubara berdasarkan keyakinan geologi dan kelayakan ekonomi
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
• Keyakinan/ketelitian geologi ditentukan oleh:– Kerapatan titik informasi– Kualitas titik informasi– Kompleksitas geologi
• Kelayakan ekonomi a.l. Secara kualitatif ditentukan oleh:– Tebal minimal batubara yang bisa
ditambang– Tebal maksimal lapisan pengotor yang
tidak bisa dipisahkan
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Sumberdaya (Resources) & Cadangan (Reserves) Batubara
• Sumberdaya batubara: endapan batubara yang diharapkan dapat dimanfaatkan.
• Sumberdaya dapat meningkat menjadi cadangan apabila memenuhi kriteria layak ekonomi.
• Cadangan batubara: bagian dari sumberdaya batubara yang telah diketahui dimensi, sebaran kuantitas dan kualitasnya yang pada saat kajian kelayakan dinyatakan ekonomis untuk ditambang.
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Pengaruh kondisi geologi (tektonik & sedimentasi)
• Kelompok geologi sederhana:– Tidak dipengaruhi sesar, lipatan, intrusi– Lapisan landai, s.d. ribuan meter, hampir tidak ada
percabangan, ketebalan dan kualitas tidak ada variasi yang berarti
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
• Kelompok geologi moderat:– Ada pengaruhi deformasi tektonik: sesar, lipatan
tidak banyak, bisa dipengaruhi oleh intrusi– Lapisan miring, s.d. ratusan meter, ada
percabangan, ketebalan dan kualitas ada variasi• Kelompok geologi kompleks:
– Pengaruhi deformasi tektonik cukup intensif: sesar, lipatan banyak, bisa dipengaruhi oleh intrusi, sukar dikorelasikan
– Lapisan miring, hanya s.d. puluhan meter, ada percabangan, ketebalan dan kualitas bervariasi
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Jarak Titik Informasi/Pengamatan
Kondisi Geologi
Sumberdaya
Terukur(Measured)
Tertunjuk(Indicated)
Terreka(Inferred)
Hipotetik(Hypothetical)
Sederhana x ≤ 300 m 300 < x ≤ 500 m
500 < x ≤ 1000 m
Tak terbatas
Moderat x ≤ 200 m 200 < x ≤ 300 m
300 < x ≤ 800 m
Tak terbatas
Kompleks x ≤ 100 m 100 < x ≤ 200 m
200 < x ≤ 400 m
Tak terbatas
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Syarat kualitatif berkenaan dengan aspek ekonomi
Parameter Peringkat batubara
Brown Coal Hard Coal
Ketebalan minimal lapisan batubara yang dapat ditambang (m)
≥ 1,0 ≥ 0,4
Tebal lapisan pengotor yang tidak bisa dipisahkan pada saat ditambang (m)
≤ 0,3 ≤ 0,3
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Klasifikasi Sumberdaya & Cadangan Batubara vs Tahap Eksplorasi
Tahap Eksplorasi
Kajian
Eksplorasi Rinci
Eksplorasi Pendahuluan
Prospeksi Survei Tinjau
Kelayakan(Feasibility Study)
Cadangan Terbukti(Proved Coal Reserve)
Pra Kelayakan(Pre Feasibility Study)
Cadangan Terkira(Probable Coal Reserve)
Geologi Sumberdaya Terukur(Measured Coal Resource)
Sumberdaya Tertunjuk(Indicated Coal Resource)
Sumberdaya Terreka(Inferred Coal Resource)
Sumberdaya Hipotetik(Hypothetical Coal Resource)
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Inggris
Untuk sistem Inggris, lebih berbasis pada tambang bawah permukaan, tidak ada istilah resource, tetapi langsung reserve.Kelas 1: data cukup baik, hazard dapat diperkirakan baik (= recoverable reserves)Kelas 2: hazard agak sulit diperkirakan (= mineable in situ reserves)Kelas 3: informasi kurang untuk memperkirakan hazard (= measured reserves)
Untuk tambang terbuka:Proved reserves: titik pengamatan ≤ 50 mUnproved reserves: titik pengamatan ≥ 50 m
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Australia
Jarak titik pengamatan:Terreka : jauh (≤ 4 km), Tertunjuk: ≤ 2 km, Terukur: ≤ 1 kmTerreka Kelas 1: data cukup untuk membuat perkiraan secara umumTerreka Kelas 2: data terbatas
Geologi Batubara - Hendra Amijaya -UGM
Kajian Kelayakan (Feasibility Study) - 1Kajian rinci terhadap semua aspek yang bersifat tek-nis dan ekonomis dari suatu rencana proyek penam-bangan, yaitu aspek: 1. ekonomi, 2. penambangan, 3. pengolahan, 4. pemasaran, 5. kebijakan pemerintah, 6. peraturan/perundang- undangan, 7. lingkungan, 8. sosial.
Hasilnya dapat digunakan sebagai dasar menentukankeputusan investasi dan dokumen bernilaikomersial (bankable document).
Kajian Kelayakan (Feasibility Study) - 2
Proyeksi anggaran biaya harus akurat dan berdasarserta tidak perlu penyelidikan lanjutan untukmembuat keputusan investasi.
Informasi kajian ini meliputi:1. angka cadangan berdasarkan hasil eksplorasi rinci, 2. pengujian model teknis,3. perhitungan biaya operasional.
KEGUNAAN ESTIMASI SUMBERDAYA DAN CADANGAN
Rencana penambangan dan keputusan investasi/pengembangan.
Penilaian terhadap hak milik/asset dan nilai perusahaan.
Akuisisi dan pelepasan/penjualan hak milik/asset.Pengadaan pendanaan baik berupa ekuiti/pinjaman.Finansial misal depresiasi, ganti rugi dll
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ESTIMASI SUMBERDAYA DAN CADANGAN
1. Keandalan interpretasi geologi2. Jumlah, distribusi, dan kualitas sumberdaya3. Asumsi yang dipakai untuk metode
penambangan4. Asusmsi yang terkait dengan harga komoditi dan
nilai tukar5. Pengalaman dan penilaian competent person
General relationship between Exploration Results, Mineral Resources and Ore Reserves(JORC Code, 2004)
Mengacu kepada klasifikasi:1. The Australian Guideline for Estimating and
Reporting of Inventory Coal, Coal Resources, and Coal Reserves
2. Australasian Code for Reporting of Exploration Results, Mineral Resources and Ore Reserves
Prepared by:1. The Coal Fields Geology Council of The New South Wales
and The Queensland Mining Council (2003)2. The Joint Ore Reserves Committee of The Australasian
Institute of Mining and Metallurgy, Australian Institute of Geoscientists and Minerals Council of Australia (JORC), December 2004
KARAKTERISTIK LAPORAN JORC
Transparasi: laporan publik harus menyajikan infor-masi cukup dan lengkap, jelas mudah dimengerti dan tidak menyesatkan pembacanya.
Materiality (isi/material laporan): laporan publik ha-rus memuat dengan jelas semua informasi yang relevan, dan masuk akal bagi investor/konsultan investasi, se-hingga investor yang berkepentingan dapat melakukan pertimbangan secara seimbang dan layak terhadap hasil laporan eksplorasi deposit batubara/mineral/bijih tambang yang terkait
Kompetensi : laporan publik harus dibuat oleh seseo-rang dengan kualifikasi dan pengalaman yang layak dan dapat dipertanggung jawabkan, serta mematuhi kode etik profesionalisme.
Sumberdaya batubara
Sumberdaya batubara hipotetik (hypotheticalcoal resource):Jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagiandari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkandata yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkanuntuk tahap penyelidikan survei tinjau.
Sumberdaya batubara tereka (inferred coal resource):Jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data tahap penyelidikan prospeksi.
Sumberdaya batubara
Sumberdaya batubara tertunjuk (indicated coal resource):Jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagiandari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkandata tahap eksplorasi pendahuluan.
Sumberdaya batubara terukur (measured coal resourced): Jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagiandari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkandata yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkanuntuk tahap eksplorasi rinci.
Cadangan batubara
Cadangan batubara terkira (probable coalreserve):Sumberdaya batubara tertunjuk dan sebagian sumber -daya batubara terukur, tetapi berdasarkan kajiankelayakan semua faktor yang terkait telah terpenuhisehingga hasil kajiannya dinyatakan layak.
Cadangan batubara terbukti (proved coal reserve ):Sumberdaya batubara terukur yang berdasarkan kajiankelayakan semua faktor yang terkait telah terpenuhi,sehingga hasil kajiannya dinyatakan layak.
Dasar Klasifikasi:Aspek Geologi Tingkat keyakinan geologi tersebut secara kuantitatif dicerminkan oleh
• Jarak antar titik informasi,• Konsep dalam pengkorelasian batubara,• Tingkat ketelitian (detil) dalam mengidentifikasikan struktur geologi.
Aspek Ekonomi• ketebalan lapisan batubara & overburden, • rank dan kualitas batubara, • biaya (cost) penambangan, • perkiraan harga jual batubara, • serta perkiraan (target) keuntungan
Suatu penentuan ketebalan batubara belum dapat dikatakan komplit(valid) jika :
• Pengukuran tebal dilakukan pada singkapan dimana batuandisekitarnya memperlihatkan gejala slumping,
• Pengukuran tebal dilakukan pada suatu singkapan batubara yanglapuk (tidak segar),
• Pengukuran tebal dilakukan pada titik bor yang tidak menembusdengan baik roof & floor lapisan batubara,
• Pengukuran tebal dilakukan pada daerah yang diketahui mengalamierosi bidang pada roof/floor lapisan batubara,
• Pengukuran tebal dilakukan dengan cara membuat channel padasuatu lapisan batubara, namun diketahui lapisan tersebut telahmengalami perubahan letak (perpindahan) atau pada bongkah.
Data-data awal yang diperlukan pada saat melakukan model sumberdaya, yaitu :• Peta topografi : untuk mengetahui (melihat) variasi topografi
(terutama daerah tinggian – lembah).• Peta geologi lokal : untuk mengetahui variasi litologi, pola sebaran
& kemenerusan lapisan batubara, serta pola struktur geologi. • Peta iso-ketebalan : untuk mengetahui variasi ketebalan dari
batubara, sehingga jika disyaratkan ketebalan minimum yang akandihitung, maka peta ini dapat digunakan sebagai faktor pembatas.
• Peta elevasi top (atap ≈ roof) batubara ; untuk mengetahui polakemenerusan lapisan batubara.
CADANGAN DAPAT DIJUAL (SALEABLE RESERVES), YANG MENYATAKANNILAI EKONOMIS SEBENARNYA DARI ENDAPAN BATUBARA (SNI, 1999)
Investasi Biaya eksplorasi, bangunan, pembuatan jalan, peralatan tambang utama, peralatan penunjang, peralatan stockpile, kendaraan.
Upah tenaga kerja
Biaya produksi batubara
Penambangan batubara, pengupasan tanah penutup, pengangkutan batubara, pengolahan, lingkungan, gantirugi lahan, royalti.
Harga jual batubaraAnalisis aliran kas : IRR, NPV, dan PBP
Beberapa parameter ekonomi yang diperlukan untuk penentuan stripping ratio yang masih ekonomis (Welmer, 1986)
METODE SAYATAN/CROSS SECTION
A B C D E F G H I J K L M N
O
P
Q
R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1819 20 21 22
AW 1
AW 2
AW 3
AW 4
AW 5AW 6
AW 7AW 8
AW 9AW 10
AW 11
AW 12
AW 13
AW 14
AW 15
AW 16 AK 1
AK 2
AK 3
AK 5
AK 6
AK 12
AK 15
AK 16
AK 17
AK 19
AK 20
AK 21
AK 22
AK 23
AK 24
AK 25
AK 28
AK 29
AK 30
AK 31
AK 32
AK 33
AK 34
AK 35
AK 36
AK 37 AK 38AK 39
AK 40AK 41
AK 42
AK 44
AK 45
AK 46
AK 47
AK 48
AK 49
AK 50
AK 51
AK 52
BA 1
BA 2 BA 3
BA 4
BA 5
BA 6
BA 7
BA 8
BA 9BA 10
BA 11
BA 13
BA 14 BA 18
BA 19
BA 20
BA 21
BA 22
BA 23
BA 24
BA 25
BA 26
BA 27
BA 28
BA 29
BA 33AH 01
AH 02
AH 03
AH 04
AH 05AH 06
AH 07
AH 08
AH 09
AH 10
AH 11
AH 12
AH 13
AH 14
AH 15
AH 16
AH 18
AH 19
AH 20
AH 21
AH 22
AH 23
AH 24
AH 25
AH 26
AH 27
AH 28 AH 29
AH 30
AH 31
AH 32
AH 33
AH 36
AH 38
AH 39
AH 40
AH 41
AH 42
AH 43
AH 44
AH 45
AH 46
AH 47AH 48
AH 51
AH 52
AH 53
AH 54
AH 55
AH 56
233600 233700 233800 233900 234000 234100 234200 234300 234400 234500 234600 234700 234800 234900 235000
9904
600
9904
700
9904
800
9904
900
9905
000
9905
100
9905
200
9905
300
9905
400
9905
500
9905
600
9905
700
9905
800
9905
900
9906
000
9906
100
9906
200
9906
300
9906
400
0.4
1.8
0.7
0.2 0.6
0.150.7
0.1
0.3
0.1
0.150.5
0.7
0.35
0.1
0.1
1.2
1.2
1.2
0.9 1.31.2
1.20.3
0.35
0.3
1.2
0.65
0.7
0.65 1.35
0.7
1.1
0.35
0.4
0.7
0.8
1.25
0.65
1.1
1.1
0.7 0.21.15
1.151.35
1.15
1.2
0.4
1.1
1.3
0.4
1
0.12
1.1
1.17
0.40.6
1.3
0.5
1.4 1.27
1.3
1.25
0.3
0.3
0.4
0.6
0.7
0.1
0.1
1.4
1.25
1.2
1.25
1.42
1.25
1.08
0.88
0.95
0.95
1.12
1.15
1.25
1.05
0.9
0.8
1.2 0.8
1.2
1.3
0.65
1.4
0.15
0.1
0.35
1.25
1.15
1.15
1.150.3
0.25
0.25
0.2
1
0.4
AH 02AH 8
AH 03AH 01
AH 07 AK 17
20
40
60
80
-40
-20
0
AH 06
H I J K L M N O P
20
40
60
80
-40
-20
0
AH 14
AW 16
AK 1BA 13
H I J K L ME F G
20
40
60
80
-40
-20
0
BA 13BA 14
AH 14
AW 1
AW 14AW 13 AK 2
H I J K L ME F G
20
40
60
80
-40
-20
0
BA 13AW 2
AW 1
BA 18 AW 12 AH 12BA 19
H I J K L ME F GD
20
40
60
80
-40
-20
0
BA 19AW 4
AW 7AW 9 AW 10
H I J K L ME F G
20
40
60
80
-40
-20
0
AH 07AW 5
AW 8AH 8 AH 10
H I J K L MG
2
3
4
5
6
7
Cross Section
V = ½ L (a1 + a2)
V = Volume (m3)
L = Jarak antara 2 penampang (m)a1,a2 = Luas penampang 1 & 2 (m2)
Tonase Batubara Volume x Densitas
METODE PLAN
- Mengkalikan luas permukaan dengan tebal untuk memperoleh volume batubara
- Luas permukaan dihitung dari luas daerah pengaruh (area of influence) suatu titik data (lubang bor/singkapan)
- Umumnya digunakan untuk tubuh batubara berbentuk tabular dengan dip <20º
- Metode yang termasuk dalam jenis ini:- Metode Blok Reguler- Metode Poligon- Metode Triangular- Metode Kontur
Cara Perhitungan Metode Blok Reguler/ Poligon/Triangular
Volume =luas daerah pengaruh (m2) x tebal batubara (m)
Tonase Batubara Volume x Densitas
METODE KONTUR (ISOPACH)
2141 SPR/ 2260 C2106 R 2105 R
2142 SPR
2143 SPR/ 2244 C/ 2245 C
2035 R
2256 R
2257 R
2258 R 2259 R
2237 R
2238 R
2239 R
2240 R
2241 R
2242 R
2243 R
2252 R/ 2261 C
2253 R2254 R
2255 R
2102 R
2103 R
2034 R
2029 R
2030 C2019 R/ 2023 C
2020 R/ 2098 C 2028 R/ 2100 C
2101 R2022 R
2249 R
2032 R 2031 R2018 R
2144 R
2145 R
2246 R2247 R
2248 R/ 2250 C/ 2251 C
2021 R/ 2099 C
2147 R
2146 R
2104 R
2033 R
Cara Perhitungan Metode Kontur
V = x LS1 + S2 + S2 + S3 + ... + Sn + Sn+12 2 2
kontur tertinggi T = St/3 x L x D
V = Volume batubaraS1 = Luas kontur 1 (m2)S2 = Luas kontur 2 (m2)S3 = Luas kontur 3 (m2)
Sn = Luas kontur n (m2)L = Nilai interval kontur (m)Tonase = V x DD = Densitas batubara (ton/m3)
St = luas kontur tertinggi (m2)