Download pdf - Tabel IV.1. Daftar seam batubara Pit 4 KPP-TAJ. · PDF filedalam tabel Stratmodel akan menentukan hubungan antara unit-unit yang dimodel. Digunakan pilihan All dimana pilihan ini akan

IV-1

BAB IV

PEMODELAN DAN PENGHITUNGAN CADANGAN

ENDAPAN BATUBARA

Data dasar yang akan diinput ke dalam Software Minescape Versi 4.115c

adalah data topografi, rekapitulasi data lubang bor, patahan, dan data hasil analisis

proksimat batubara. Validasi data diberlakukan terhadap rekapitulasi data lubang

bor dan data hasil analisis proksimat batubara. Validasi data dilakukan dengan

Metoda Analisis Statistik Univarian. Rekapitulasi lubang bor dilihat pada

lampiran.

4. 1 ANALISIS STATISTIK UNIVARIAN REKAPITULASI DATA

LUBANG BOR

Tujuan dilakukannya analisis statistik adalah untuk mengetahui parameter-

parameter atau karakteristik populasi endapan dari sampel yang diambil, yaitu dari

lubang bor. Analisis statistik yang dilakukan yaitu statistik univarian untuk

ketebalan seam batubara.

Pada daerah penelitian, berdasarkan tabel rekapitulasi data lubang bor,

terdapat 10 seam batubara seperti terlihat pada Tabel IV.1.

IV-2

Tabel IV.1. Daftar seam batubara Pit 4 KPP-TAJ.

Seam group Seam split Description A A A seam

B BU B Upper SeamBL B Lower SeamB B Seam

C CU C Upper SeamCL C Lower SeamC C Seam

D DU D Upper SeamDL D Lower SeamD D Seam

Selanjutnya analisis statistic univarian dilakukan terhadap 6 seam saja,

hal ini disebabkan pada daerah penelitian seam A cenderung menjari dan tidak

terlalu tebal, sedangkan seam B keberadaannya tidak menerus akibat adanya

washout. Sehingga yang dianggap ekonomis hanya 6 seam saja. Hasil analisis

statistik univarian terhadap data ketebalan seam batubara daerah penelitian tertera

pada Tabel IV.2.

IV-3

Tabel IV.2. Analisis Statistik Univarian Data Ketebalan Seam Batubara

Parameter Analisis Statistik

seam N Maximum Minimum Range Int. Kelas Median Mean Modus STD

CU 23 4.40 0.50 3.90 0.70 3.10 2.71 1.32

CL 23 2.80 0.15 2.65 0.47 0.80 1.04 0.75 0.69

C 9 4.50 1.69 2.81 0.67 3.60 3.40 0.81

DU 1 0.60 0.60 0 0.60 0.60

DL 1 3.10 3.10 0 3.10 3.10

D 16 3.35 0.70 2.65 0.52 2.53 2.37 2.95 0.64

IV-4

Gambar 4.1. Histogram ketebalan batubara seam Cupper

Gambar 4.2. Histogram ketebalan batubara seam Clower

IV-5

Gambar 4.3. Histogram ketebalan batubara seam C

Gambar 4.4. Histogram ketebalan batubara seam D

IV-6

Selanjutnya menurut persyaratan kuantitatif lapisan batubara dan lapisan

pengotor BSN, 1999 (Tabel IV.3.), dapat ditentukan seam batubara yang potensial

untuk dimodelkan untuk selanjutnya dihitung.

Tabel IV.3. Persyaratan kuantitatif ketebalan lapisan batubara dan lapisan pengotor (BSN,1999).

Ketebalan Jenis Batubara

Brown coal Hard coal Minimum lapisan Batubara

(m) ≥1,00 m ≥0,40 m

Maksimum Lapisan pengotor

(m) ≤0,30 m ≤0,30 m

Brown Coal adalah dari rank Gambut/Peat sampai Sub-Bituminous. Hard

Coal adalah rank Bituminous sampai Antrasit.

Pada daerah penelitian, batubaranya digolongkan sebagai rank sub-

bituminous sampai bituminous maka ketebalan minimum batubara yang potensial

untuk dihitung sebagai cadangan adalah 0,4 m dan untuk pemodelannya sendiri

dilakukan terhadap semua seam. Sehingga seam yang akan dimodelkan sebanyak

6 (enam) buah, seperti terlihat pada Tabel IV.4.dan Gambar 4.5.

Tabel IV.4. Daftar seam batubara pemodelan.

Seam group Seam split Description

C CU C Upper SeamCL C Lower SeamC C Seam

D DU D Upper SeamDL D Lower Seam D D Seam

IV-7

Gambar 4.5. Skema pembagian Seam C dan D

4.2 ANALISIS STATISTIK UNIVARIAN DATA ANALISIS PROKSIMAT

BATUBARA

Validasi data analisis proksimat batubara dilakukan untuk menentukan

rank batubara daerah penelitian; di mana berdasarkan klasifikasi rank batubara

ASTM dan DIN akan dapat ditentukan rank batubara daerah penelitian.

Rank batubara menyatakan tahapan yang telah dicapai oleh bahan

organik dalam proses pembatubaraan. Rank batubara bukan suatu besaran yang

dapat diukur, melainkan gabungan beberapa parameter analisis proksimat yang

diukur. Hasil analisis univarian terhadap data analisis proksimat batubara terlihat

pada Tabel IV.5.

C

Cupper

D

Clower

Dupper

Dupper

IV-8

Tabel IV.5. Analisis Statistik Univarian Data Analisis Proksimat Batubara

Parameter Analisis Proksimat

Batubara

Parameter Analisis Statistik Univarian

Xmaks Xmin Mean STD

Total Moisture (TM = %) 5.80 4.60 5.20 0.66

Inherent Moisture (IM = %) adb 3.20 2.80 3.00 0.28

Ash Content (Ash = %) adb 8.20 7.00 7.60 0.84

Volatile Matter (VM = %) adb 47.80 43.10 45.45 2.35

Fixed Carbon (FC = %) adb 43.30 37.40 40.35 3.17

Total Sulphur (TS = %) adb 2.10 0.32 1.21 0.89

Relative Density (RD = ton/m3) 1.35 1.27 1.31 0.04

Caloric value (CV=Kcal/Kg) 7322 6357 6839 517.80

Selanjutnya mengacu pada tabel Klasifikasi Rank Batubara ASTM dan

DIN (terlihat pada Tabel IV.6) dan tabel hasil analisis statistik univarian terhadap

data analisis proksimat di atas, dapat ditentukan rank batubara daerah penelitian.

IV-9

Tabel IV.6.

Klasifikasi Batubara ASTM & DIN (Stach et al, 1975)

IV-10

4.3 SCHEMA

Schema berfungsi untuk mendefenisikan stratigrafi dan parameter-

parameter model yang akan digunakan sebagai dasar pembuatan model stratigrafi.

Defenisi stratigrafi dan model parameter dalam schema dapat diubah-ubah atau

dapat dibuat dalam berbagai macam rancangan schema yang berbeda-beda.

Suatu schema terdiri dari 9 bagian / form defenisi yang berbeda, pada

penelitian ini pendefinisian schema tidak mengisi semua form, yaitu form limit,

fault, dan survey. Hal ini disebabkan tidak adanya data untuk form tersebut.

Setiap bagian dari form tersebut akan mengatur suatu kumpulan dari parameter

geologi dan model.

4.3.1 Form Model

a. Model Files

Sebagian besar modeling dalam Stratmodel dilakukan dalam tabel

Stratmodel. Pinchouts, surface yang dihasilkan dan interpolasi titik-titik data yang

tidak diketahui ditentukan dalam tabel Stratmodel. Unit-unit stratigrafi yang

didefenisikan untuk modeling disimpan dalam kolom-kolom tabel Stratmodel.

Setiap unit yang dimodel membuat beberapa kolom berdasarkan pada pilihan

model yang dipilih. Jika jumlah dari unit-unit model bertambah maka jumlah

kolom-kolom tabel pun bertambah.

Pilihan model yang dipilih untuk schema menentukan komponen-

komponen unit (roof, floor, thickness dan interburden) yang akan disimpan

sebagai kolom-kolom dalam tabel Stratmodel. Memodel parting dalam model

stratigrafi akan menambah jumlah dari kolom-kolom yang didefenisikan dalam

tabel Stratmodel. Menambahkan suatu trend surface juga akan menambah kolom-

kolom dalam Stratmodel.

Tabel Stratmodel akan memodel stratigrafi yang ditentukan dalam schema

menggunakan data drill hole yang dimasukkan ke dalam tabel dari drill hole

IV-11

object yang disimpan dalam suatu design file. Setiap drill hole yang dimasukkan

ke dalam sebuah tabel Stratmodel dimasukkan dalam sebuah baris terpisah.

• Table file; nama output table file yang harus diisi. Nama berupa nama yang

valid untuk sebuah tabel Minescape. Tabel ini disebut sebagai tabel

Startmodel atau tabel stratigrafi.

• Grid file; nama output grid file yang harus diisi. Nama berupa nama yang

valid untuk sebuah grid Minescape. Grid ini disebut sebagai grid Startmodel

atau grid stratigrafi.

b. Modelling control

Form modeling control ini terdiri atas beberapa option yang berguna untuk

mendefenisikan model yang akan dibuat.

• Topography; nama surface yang akan digunakan sebagai permukaan paling

atas dalam model, yaitu topografi. Tidak akan ada surface atau interval yang

akan dimodel di atas permukaan topo. Topo surface terlebih dahulu dibuat

sebagai grid file maupun triangle file di dalam Minescape. Pada penelitian ini

yang digunakan adalah model topografi dalam bentuk grid file, sebab software

Minescape akan lebih mudah dalam memodel dan menghitung jumlah

overburden dengan data topografi yang teratur. Model Option; bagian ini akan

menentukan surface-surface dan thickness yang akan dimasukkan sebagai

kolom-kolom dalam tabel Stratmodel. Kolom-kolom surface dan thickness

dalam tabel Stratmodel akan menentukan hubungan antara unit-unit yang

dimodel. Digunakan pilihan All dimana pilihan ini akan memodel semua

interval dan surface yang mungkin untuk Stratmodel. Pilihan ini juga dapat

memodel kolom-kolom interburden dengan menggunakan trend surfaces.

• Parting; parting yang dimaksud merupakan material waste yang didefenisikan

di dalam sebuah interval (misalnya dirt bands / lapisan pengotor dalam seam

batubara). Jika parting dipilih maka kode litologi yang berkaitan dengan

interval resources dari parting dalam data drill hole harus dimasukkan.

Parting disimpan sebagai suatu decimal fraction dari ketebalan total suatu

interval. Jika parting tidak dipilih maka keseluruhan ketebalan interval yang

IV-12

diambil dari data drill hole akan dimodel. Lokasi dari parting dengan cara

decimal fraction tidak dapat ditentukan. Namun lokasi parting dapat juga

ditentukan dengan jelas dengan cara mendefenisikan material pengotor

sebagai suatu unit interval sendiri.

Dalam penelitian ini parting tidak dimodel sebab data yang digunakan berupa

data sekunder yang tidak menampilkan data perlapisan batuan dan lapisan

pengotor batubara secara mendetail.

• Interval Weighting; merupakan perbandingan jumlah relatif weighting dalam

memodel interval terhadap surface. Semakin banyak jumlah nilai yang

dimasukkan maka akan semakin besar nilai perbandingan interval terhadap

surface pada saat proses pembuatan model. Pada penelitian ini digunakan nilai

default 100 yang berarti interval mempunyai besar relatif weighting 100 kali

dibandingkan surface. Faktor weighting interval dan burden membantu

penentuan pada saat memecahkan konflik surface / thickness dalam sebuah

model dikarenakan thickness dan interval lebih mudah untuk diukur dalam

data drill hole dibandingkan surface, maka faktor weighting interval dan

burden cenderung ke thickness. Sehingga thickness khususnya unit thickness

akan mendominasi surface pada saat menentukan yang mana prioritas.

• Burden Weighting; digunakan untuk menentukan prioritas dari thickness

interburden dalam hubungannya terhadap surface dan unit thickness dalam

Stratmodel. Interburden thickness mengontrol relativity dari conformable

adjancent unit-unit yang dimodel. Bila burden weighting bertambah maka

interburden thickness akan mulai mempengaruhi struktur dari unit-unit model.

Perlipatan dan bends dalam struktur mulai membentuk perlipatan konsentris

dan bends di semua unit-unit yang didefenisikan dalam model. Burden

weigthing yang tinggi berguna dalam mengatur data yang sedikit dan juga

dapat menyebabkan unit-unit yang dimodel menutupi conformable. Dalam

penelitian ini digunakan nilai default burden weigthing yaitu sebesar 5.

IV-13

4.3.2 Form Default

a. Interpolation Defaults

Pada penelitian ini intepolar yang digunakan adalah:

• Thickness : interpolar Planar dengan power / order 0, dan search radius :

1000 m

• Surface : interpolar Height, dengan power / order 1, dan search radius:

1000 m

• Trend : interpolar Planar, dengan power / order 0 dan search radius :

1000 m

Jenis interpolar yang dipilih merupakan interpolar yang dianjurkan dalam

software Minescape. Nilai power / order juga merupakan nilai yang dianjurkan.

Nilai ini jika semakin besar maka pengaruh dari jarak akan semakin kecil. Pada

penelitian ini digunakan nilai power / order yang sekecil mungkin agar pengaruh

dari jarak semakin besar. Hal ini berakibat pada data yang berjarak lebih kecil

mendapat bobot yang lebih besar. Pengaruh jarak ini juga akan memberikan efek

pengelompokan data dan munculnya efek jarak dan ruang.

b. Defaults

Merupakan form yang menentukan bagaimana pemodelan dilakukan.

Apabila terdapat masalah dalam hal ketebalan interval maupun surface maka akan

dipecahkan berdasarkan priorotas yang didefenisikan.

• Extrapolation Distance; merupakan nilai yang akan menentukan sampai

sejauh mana data akan diekstrapolasi dari data terakhir yang ada. Data yang

dimodel akan dipotong pada jarak ekstrapolasi. Pada penelitian ini nilai yang

digunakan 250, hal ini disesuaikan dengan batasan untuk sumberdaya

measured.

• Maximum Interval Thickness; merupakan nilai maksimum dari ketebalan

interval yang dimodel. Pada penelitian nilai ini tidak ditentukan sehingga

besanya nilai thickness interval akan disesuaikan dengan data lubang bor.

IV-14

• Minimum Interval Thickness; identik dengan sebelumnya dan nilai ini juga

tidak ditentukan.

• Maximum Parting Thickness; merupakan maksimum nilai ketebalan parting

yang dapat dimodel. Identik dengan interval di atas dan pada penelitian

parting tidak dimodel.

• Minimum Parting Thickness ; identik dengan sebelumnya.

4.3.3 Form Lithology

Merupakan kode-kode untuk menyatakan interval yang akan dimodel.

Baik overburden maupun batubara dapat diberi kode litologinya. Pada penelitian

ini dengan data yang ada maka yang diberi kode litologi hanya seam batubara

saja.

4.3.4 Form Elements

Elemental unit merupakan unsur dasar dari suatu model stratigrafi yang

dapat berupa interval (seam tunggal maupun seam splitting) dan surface (trend

surface, batas pelapukan, dsb. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan:

• Name; merupakan nama dari elemental unit yang didefenisikan dalam drill

hole.

• Type; surface untuk unit weathering dan interval untuk unit seam.

• Relationship; conformable untuk weathering maupun seam. Conformable

didefenisikan sebagai bentuk susunan lapisan selaras yang mempunyai

kesamaan struktur umum. Hal ini sesuai dengan sifat perlapisan batubara yang

selaras dan berlapis-lapis pada Multi Seam Deposit. Unit yang dimodel secara

comformable akan mengacu pada data yang ada, tetapi pada daerah dimana

hanya ada sedikit atau tidak ada data sama sekali untuk unit tersebut maka

struktur unit tersebut akan dimodel mengikuti kecederungan (trend) struktur

dari unit di sekitarnya. Antara unit bagian atas dan bagian bawah akan

IV-15

dipisahkan oleh interburden. Unit-unit yang conformable mungkin saling

bersentuhan (interburden tidak ada), tetapi tidak mungkin saling berpotongan.

• Unit Relationship; diisi jika bentuk model endapan merupakan gabungan dari

unit conformable dan non conformable atau transgressive (misalnya jika

memodel lapisan batubara dan interburden yang tidak menerus).

• Continuity; Untuk seam / interval diisi pinched yang berarti bila data tidak ada

maka model lapisan akan dipotong membentuk endapan lensa.

4.3.5 Form Compound

Compound unit didefenisikan untuk membuat model parent seam yang

terdiri dari gabungan unit bagian atas dan bagian bawah. Unit bagian atas dan

bagian bawah dapat berupa elemental unit maupun compound unit yang telah

didefenisikan sebelumnya. Pada penelitian form ini diisi sebab seam didefenisikan

sebagai Compound unit dan elemental unit.

4.3.6 Form Conformable

Conformable sequences merupakan suatu paket stratigrafi yang terdiri dari

unit-unit yang mempunyai kemiripan karakteristik secara stratigrafi dan struktural.

Bagian paling atas dari conformable sequences adalah surfaces berupa topografi.

seam batubara (Coal) dengan trend mengikuti surface lapisan floor seam CU.

4.4 VERIFIKASI DATA DAN VALIDASI MODEL

Verifikasi data dan dilakukan untuk mengantisipasi error yang dihasilkan

oleh model, sehingga dapat dihasilkanperhitungan cadangan yang akurat. Setelah

verifikasi data selanjutnya dilakukan validasi model.

IV-16

Validasi model dilakukan secara statistik yang dibandingkan terhadap

statistic data lubang bor, serta validasi model secara grafis. Tabel IV.7. dan Tabel

IV.8. menunjukkan validasi model secara statistic, sedangkan validasi model

secara grafis terlihat pada Gambar 4.6.

Tabel IV.7. Analisis statistic drill holes Software Minescape 4.115C

Tabel IV.8. Analisis statistic model Software Minescape 4.115C

DRILL HOLE STATISTICS

INTERVAL NUMBER AVERAGE

MINIMUM MAXIMUM S.D. VALUE VALUE

CU 23 2.714 0.5 4.4 1.327 CL 23 1.049 0.15 2.8 0.694 DU 1 0.6 0.6 0.6 ‐ DL 1 3.1 3.1 3.1 ‐ C 9 3.27 1.69 4.1 0.756 D 16 2.366 0.7 3.35 0.829

STRATIGRAPHIC MODEL STATISTICS

INTERVAL NUMBER AVERAGE MINIMUM MAXIMUM S.D. CU 120 2.606 0.375 4.377 1.117 CL 116 1.217 0.21 3.043 0.663 DU 11 0.369 0.161 0.708 0.192 DL 13 2.596 1.515 3.216 0.471 C 2 2.463 2.447 2.48 0.023 D 38 1.845 0.306 3.045 0.937

IV-17

Gambar 4.6. Validasi model secara grafis.

IV-18

4.5 PEMODELAN ENDAPAN BATUBARA

Pemodelan endapan batubara bertujuan untuk mengetahui pola penyebaran

lapisan batubara, baik geometri secara umum, letak/posisi lapisan, kedalaman,

kemiringan, serta penyebaran dari tanah penutup.

Konstruksi model endapan batubara direpresentasikan dalam bentuk peta-

peta, yang dilakukan dengan menggunakan Software Minescape. Data-data dasar

yang dperlukan berupa data topografi dan data lubang bor. Dari data-data tersebut

dapat dibuat data turunan untuk perhitungan cadangan yaitu peta kontur struktur

atap/roof dan lantai/floor batubara. Peta-peta hasil pemodelan dapat dilihat pada

lampiran.

IV-19

4.5.1 Penampang Model

Gambar 4.7. Penampang Model

4.6 PERHITUNGAN SUMBERDAYA DAN CADANGAN BATUBARA

DENGAN SOFTWARE MINESCAPE 4.115C

4.6.1 Perhitungan Sumberdaya

Perhitungan sumberdaya dilakukan dengan metode poligon, dimana

lingkaran dibuat dari titik informasi terluar (dalam hal ini adalah data sebaran titik

bor). Untuk jarak daerah pengaruhnya mengacu pada klasifikasi BSN, 1999 yang

mana daerah penelitian merupakan daerah dengan kondisi geologi moderat

(Formasi Tanjung). Metode ini diberlakukan karena kemiringan batubara yang

IV-20

akan dihitung < 30° sehingga tidak perlu ada proyeksi ke topografi. Daerah radius

sumberdaya tersebut kemudian akan dibatasi oleh garis outcrop.

Sumberdaya terukur : radius ≤ 250 m

Sumberdaya terindikasi : radius 250-500 m

Sumberdaya tereka : radius 500-1000 m

Pada Software Minescape 4.115C hanya bisa memodelkan daerah yang

dibatasi oleh topografi, dalam hal ini sumberdaya yang dapat dihitung hanya

sumber daya terukur. Berdasarkan persyaratan di atas diperoleh hasil sumber daya

terukur : areal 137.41 ha; tonase batubara 6.220.319 ton.

4.6.2 Perhitungan Cadangan

Untuk perhitungan cadangan dilakukan dengan membagi areal pit

potensial menjadi blok-blok tambang. Dalam kasus ini ukuran blok dibuat 150 x

75. Ukuran ini disesuaikan dengan ukuran Long term Design yang dipakai oleh

perusahaan. Blok-blok tambang ini akan menghasilkan jumlah cadangan batubara,

overburden, dan kualitas. Dalam perhitungan cadangan batubara dengan Software

Minescape 4.115c sudut lereng yang digunakan 570 sesuai dengan keadaan aktual

di lapangan. Perhitungan cadangan batubara dilakukan dengan recovery 100% dan

ketebalan minimum 0.4 m.

Hasil perhitungan cadangan pada Seam group C memperoleh hasil sebagai

berikut:

Jumlah batubara = 1.926.537 ton (recovery 100%)

Jumlah overburden = 13.228.150 bcm

SR = 6,8 Bcm/ton

Apabila perhitungan cadangan dilakukan pada seam group C dan D akan

memperoleh hasil sebagai berikut:



SR = 7,6 Bcm/ton

IV-21

Gambar 4.8. Peta Pembagian Blok Perhitungan Cadangan.

IV-22

4.7 PERHITUNGAN CADANGAN BATUBARA MENGGUNAKAN

METODE PENAMPANG

Perhitungan cadangan batubara dengan menggunakan metode penampang

vertikal dapat menggambarkan kondisi endapan, tanah penutup (overburden) pada

tiap penampangnya. Pada penelitian ini perhitungan dengan metode penampang

hanya dilakukan pada Seam Group C sebagai komparasi dari hasil perhitungan

cadangan menggunakan software Minescape 4.115C. volume dilakukan dengan

menggunakan rumus mean area yaitu:

( )

2

2S + 1S LV =

Gambar 4.9. Peta Penampang Vertikal

S1, S2 = luas penampang endapan

L = jarak antar penampang

V = volume cadangan

IV-23

Gambar 4.10. Tipikal Penampang dan Geometri Lereng

Dalam perhitungan cadangan menggunakan penampang ini, jarak antar

penampang sebesar 50 m dan diasumsikan sudut lereng pit sebesar 570, berat jenis

batubara 1,3 ton/m3, serta tidak memasukkan losses dan zona pelapukan.

Perhitungan dilakukan pada pit yang sudah dihasilkan pada software Minescape

4.115c. dari masing-masing penampang akan diperoleh luas batubara dan

overburden, selanjutnya dilakukan perhitungan sehingga diperoleh hasil sebagai

berikut:



SR = 6,7 Bcm/ton