7

BAB II STUDI PUSTAKA

2.1 Sumberdaya dan Cadangan Batubara Sumberdaya Batubara adalah bagian dari endapan batubara yang diharapkan dapat dimanfaatkan. Sumberdaya batubara ini dibagi dalam kelas - kelas sumberdaya berdasarkan tingkat keyakinan geologi yang ditentukan secara kualitatif oleh kondisi geologi/tingkat kompleksitas dan secara kuantitatif oleh jarak titik informasi. Sumberdaya ini dapat meningkat menjadi cadangan apabila setelah dilakukan kajian kelayakan dinyatakan layak. Cadangan batubara adalah bagian dari sumber daya batubara yang telah diketahui dimensi, sebaran kuantitas, dan kualitasnya, yang pada saat pengkajian kelayakan dinyatakan layak untuk ditambang. Kajian kelayakan merupakan suatu kajian rinci terhadap semua aspek yang bersifat teknis dan ekonomis dari suatu rencana proyek penambangan. Hasil dari kajian ini dapat digunakan sebagai dasar untuk menentukan keputusan investasi dan sebagai dokumen yang mempunyai nilai komersial (bankable document) untuk pendanaan proyek. Kajian ini meliputi seluruh aspek ekonomi, penambangan, pengolahan, pemasaran, kebijakan pemerintah,

peraturan/perundang-undangan, lingkungan dan sosial. Proyeksi anggaran biaya harus akurat dan berdasar serta tidak diperlukan lagi penyelidikan

8

l j t

t

membuat eputusan investasi

Informasi pada kajian ini hasil eksplorasi rinci

meliputi angka cadangan yang didasarkan pada

pengujian model teknis, dan perhitungan biaya operasional Secara skematik hubungan antar sumberdaya dan cadangan dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Hubungan antara sumberdaya dan cadangan Austr li ( f r R p rti g I tifi C

C

l R sour s and R serves, 1996 .

2.2 Genesa Batubara Batubara merupakan batuan sedimen (padatan yang dapat terbakar, berasal dari tumbuhan, yang pada kondisi tertentu tidak mengalami proses pembusukan dan penghancuran yang sempurna karena aktivitas bakteri

9

anaerob, berwarna coklat sampai hitam yang sejak pengendapannya terkena proses fisika dan kimia, yang mengakibatkan pengayaan kandungan karbon. Proses terjadinya batubara disebut proses inkolen (air yang ada di dalamnya dan bahan-bahan yang mudah menguap, Nitrogen makin kecil sedangkan kadar zat arang atau karbon bertambah presentasenya). Setelah tumbuhan mati, proses penghancuran tidak dapat memainkan peranannya karena air ditempat matinya tumbuh-tumbuhan tersebut tidak atau kurang mengandung oksigen. Oleh karena itu, tumbuh-tumbuhan tidak mengalami pembusukan dan kemudian ditimbuni lempung, pasir, kerikil yang akhirnya terjadi proses pembentukan batubara. Proses pembentukan batubara dari tumbuhan melalui dua tahap, yaitu : 1. Tahap pembentukan gambut (peat) dari tumbuhan yang disebut proses peatification. Gambut adalah lapisan organik yang dapat terbakar, berasal dari tumpukan hancuran atau bagian dari tumbuhan yang terhumifikasi dan dalam keadaan tertutup udara (dibawah air), tidak padat, kandungan air lebih dari 75 %, dan kandungan mineral lebih kecil dari 50% dalam kondisi kering. 2. Tahap pembentukan batubara dari gambut yang disebut proses coalification. Lapisan gambut yang terbentuk kemudian ditutupi oleh suatu lapisan sedimen, maka lapisan gambut tersebut mengalami tekanan dari lapisan sedimen di atasnya. Tekanan yang meningkat mengakibatkan peningkatan temperatur. Disamping itu, temperatur juga akan meningkat dengan bertambahnya kedalaman, disebut gradient geotermik. Kenaikan

10

temperature dan tekanan dapat juga disebabkan oleh aktivitas magma, proses pembentukan gunung api serta aktivitas tektonik lainnya.

Peningkatan tekanan dan temperatur pada lapisan gambut akan mengkonversi gambut menjadi batubara dimana terjadi proses pengurangan kandungan air, pelepasan gas gas (CO2, H2O, CO, CH4 ), peningkatan kepadatan dan kekerasan serta peningkatan nilai kalori. Komposisi batubara terdiri dari unsur C, H, O, N, S, P, dan unsur unsur lain (air, gas, abu). Secara horisontal maupun vertikal endapan batubara bersifat heterogen.Perbedaan secara horisontal disebabkan oleh perbedaan kondisi lapisan tanah penutup, mineral pengotor yang dibawa oleh sedimen rawa. Perbedaann vertikal terjadi karena pengendapan berkali-kali, endapan yang paling bawah yang paling tua dengan kualitas terbaik. Teori berdasarkan tempat terbentuknya batubara, yaitu :-

Teori Insitu yaitu bahan-bahan pembentuk lapisan batubara terbentuk ditempat dimana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian setelah tumbuhan mati, belum mengalami proses transportasi segera tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalami proses coalification. Dengan ciri-ciri : penyebaran luas dan merata dan kualitas lebih baik.

-

Teori Drift yaitu bahan-bahan

pembentuk lapisan batubara terjadi

ditempat yang berbeda dengan tempat tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dengan demikian tumbuhan yang telah mati mengalami transportasi oleh media air dan terakumulasi disuatu tempat, tertutup oleh

11

lapisan sedimen dan mengalami coalification. Dengan ciri-ciri : penyebaran tidak luas tetapi banyak dan kualitas kurang baik (mengandung pasir pengotor). Urutan proses pembentukan batubara secara ringkas dapat diuraikan sebagai berikut :y

Gambut, merupakan fase awal dari proses pembentukan batubara dan masih memperlihatkan sifat asal dan bahan dasarnya (tanaman asal).

y

Lignit, sudah memperlihatkan struktur kekar dan gejala perlapisan. Endapan ini dapat dipergunakan untuk pembakaran dengan temperatur rendah.

y

Bituminous, dicirikan dengan sifat padat dan hitam. Batubara jenis ini dapat dipergunakan untuk bahan bakar dengan temperatur sedang -tinggi.

y

Antrasit, warna hitam, keras, kilap tinggi. Pada proses pembakaran memperlihatkan warna biru dan dapat dipergunakan untuk berbagai macam industri besar yang memerlukan temperatur tinggi.

2.3 Endapan Batubara Endapan batubara adalah endapan yang mengandung hasil akumulasi material organik yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan yang telah melalui proses litifikasi untuk membetuk lapisan batubara. Material tersebut telah mengalami kompaksi, ubahan kimia dan proses metamorfosis oleh peningkatan panas dan tekanan selama periode geologis. Bahan-bahan

organik yang terkandung dalam lapisan batubara mempunyai berat lebih dari

12

50% atau volume bahan organik tersebut, termasuk kandungan lengas bawaan (inherent moisture), lebih dari 70%. Secara umum batubara di bagi menjadi dua kategori, yaitu : 1. Batubara Energi Rendah (Brown Coal) Batubara energi rendah adalah jenis batubara yang paling rendah peringkatnya, bersifat lunak, mudah di remas, mengandung kadar air yang tinggi (10-70%), terdiri atas batubara energi rendah lunak (soft brown coal) dan batubara lignitik atau batubara energi tinggi (li nitic atau hard brown coal) yang memperlihatkan struktur kayu. Nilai kalorinya = 7000 kalori/gram (dry ash free - ASTM). 2. Batubara Energi Tinggi (Hard coal) Batubara energi tinggi adalah semua jenis batubara yang peringkatnya lebih tinggi dari brown coal, bersifat lebih keras, tidak mudah diremas, kompak, mengandung kadar air yang relatif rendah, umumnya struktur kayu tidak tampak lagi, dan relatif tahan terhadap kerusakan fisik pada saat penanganan (coal handlin ). Nilai kalorinya > 7000 kalori/gram (dry ash free-ASTM).

2.4 Klasifikasi Sumberdaya Dan Cadangan Batubara Klasifikasi sumberdaya dan cadangan batubara berdasarkan BSN, 1999 :

13

y

Sumberdaya batubara hipotetik (hypothetical coal resource): jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap survey tinjau.

y

Sumberdaya batubara tereka (inferred coal resource): jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap prospeksi.

y

Sumberdaya batubara terindiksi (indicated coal resource): jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi pendahuluan.

y

Sumberdaya batubara terukur (measured coal resource): jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi rinci.

y

Cadangan batubara terkira (probable coal reserve): Sumberdaya batubara terindikasi dan sebagian sumberdaya terukur, tetapi berdasarkan kajian kelayakan semua faktor yang terkait telah terpenuhi sehingga

penambangan dapat dilakukan secara layak.y

Cadangan batubara terbukti (proved coal reserve): Sumberdaya batubara terukur yang berdasarkan kajian kelayakan semua faktor yang terkait telah terpenuhi sehingga penambangan dapat dilakukan secara layak.

14

Klasifikasi sumberdaya batubara merupakan upaya pengelompokan sumberdaya batubara berdasarkan keyakinan geologi dan kelayakan ekonomi. Persyaratan jarak titik informasi untuk setiap kondisi geologi dan kelas sumberdaya diperlihatkan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Jarak titik informasi menurut kondisi geologi (BSN, 1999)Kondisi Kriteria GeologiJarak Titik Sederhana Informasi (m) Jarak Titik Moderat Informasi (m) Jarak Titik Kompleks Informasi (m) x 100 m 100 < x 200 m 200 < x 400 m Terbatas x 250 m 250 < x 500 m 500 < x 1000 m Terbatas Tidak x 500 m 500 < x 1000 m 1000 < x 1500 m Terbatas Tidak

Sumberdaya Terukur Terunjuk Tereka HipotetikTidak

Uraian tentang batasan umum untuk masing-masing kondisi geologi diatas adalah sebagai berikut: 1. Kondisi Geologi Sederhana Dengan ciri sebagai berikut: a. Endapan batubara umumnya tidak dipengaruhi oleh aktivitas tektonik seperti sesar, lipatan, dan intrusi. b. Lapisan batubara umumnya landai, menerus secara lateral sampai ribuan meter, dan hampir tidak memiliki percabangan.

15

c.

Ketebalan lapisan batubara secara lateral dan kualitasnya tidak menunjukkan variasi yang berarti.

d.

Contoh batubara di Bangko Selatan dan Muara Tiga Besar (Sumatera Selatan), Senakin Barat (Kalimantan Selatan), dan Cerenti (Riau).

2.

Kondisi Geologi Moderat Dengan ciri sebagai berikut : a. Endapan batubara sampai tingkat tertentu telah mengalami pengaruh deformasi tektonik. b. Pada beberapa tempat, intrusi batuan beku mempengaruhi struktur lapisan dan kualitas batubaranya. c. Dicirikan oleh kemiringan lapisan dan variasi ketebalan lateral yang sedang. d. Sebaran percabangan batubara masih dapat diikuti sampai ratusan meter. e. Contoh batubara di Senakin, Formasi Tanjung (Kalimantan Selatan), Loa Janan-Loa Kulu, Petanggis (Kalimantan Timur), Suban dan Air Laya (Sumatera Selatan), serta Gunung Batu Besar ( Kalimantan Selatan).

3.

Kondisi Geologi Kompleks Dengan ciri sebagai berikut : a. b. Umumnya telah mengalami deformasi tektonik yang intensif. Pergeseran dan perlipatan akibat aktivitas tektonik menjadikan lapisan batubara sulit dikorelasikan.

16

c.

Perlipatan yang kuat juga mengakibatkan kemiringan lapisan yang terjal.

d.

Sebaran lapisan batubara secara lateral terbatas dan hanya dapat diikuti sampai puluhan meter.

e.

Contoh batubara di Ambakiang, Formasi Warukin, Ninian, Belahiang dan Upau (Kalimantan Selatan), Sawahluhung (Sumatera Barat), Air Kotok (Bengkulu), Bojongmanik (Jawa Barat), serta daerah batubara yang mengalami ubahan intrusi batuan beku di Bunian Utara (Sumatera Selatan).

2.5 Perhitungan Sumberdaya Batubara 2.5.1 Pentingnya Perhitungan Sumberdaya Perhitungan sumberdaya bermanfaat untuk hal-hal berikut ini :y

Memberikan besaran kuantitas (tonase) dan kualitas terhadap suatu endapan bahan galian.

y

Memberikan perkiraan bentuk 3-dimensi dari endapan bahan galian serta distribusi ruang dari nilainya. Hal ini penting untuk menentukan urutan/tahapan penambangan, yang pada gilirannya akan

mempengaruhi pemilihan peralatan dan NPV (Net Present Value).y

Jumlah sumberdaya menentukan umur tambang. Hal ini penting dalam perancangan pabrik pengolahan dan kebutuhan infrastruktur lainnya.

y

Batas-batas kegiatan penambangan (pit limit) dibuat berdasarkan besaran sumberdaya. Faktor ini harus diperhatikan dalam menentukan

17

lokasi pembuangan tanah penutup, pabrik pengolahan, bengkel, dan fasilitas lainnya. Karena semua keputusan teknis di atas sangat tergantung pada besaran sumberdaya, perhitungan sumberdaya merupakan salah satu tugas terpenting dan berat tanggungjawabnya dalam mengevaluasi suatu kegiatan pertambangan. Perlu diingat bahwa perhitungan sumberdaya menghasilkan suatu taksiran. Model sumberdaya yang disusun adalah pendekatan dari realitas, berdasarkan data/informasi yang dimiliki, dan masih mengandung ketidakpastian.

2.5.2 Persyaratan Perhitungan Sumberdaya Dalam melakukan perhitungan sumberdaya harus memperhatikan persyaratan tertentu, antara lain : Suatu taksiran sumberdaya harus mencerminkan secara tepat kondisi geologi dan karakter/sifat dari endapan bahan galian.y

y

Selain itu harus sesuai dengan tujuan evaluasi. Suatu model sumberdaya yang akan digunakan untuk perancangan tambang harus konsisten

dengan metode penambangan dan teknik perencanaan tambang yang akan diterapkan.

18

y

Taksiran yang baik harus didasarkan pada data aktual yang diolah/ diperlakukan secara objektif. Keputusan dipakai tidaknya suatu data dalam penaksiran harus diambil dengan pedoman yang jelas dan konsisten. Tidak boleh ada pembobotan data yang berbeda dan harus dilakukan dengan dasar yang kuat. Metode perhitungan yang digunakan harus memberikan hasil yang

dapat diuji ulang atau diverifikasi. Tahap pertama setelah perhitungan sumberdaya selesai, adalah memeriksa atau mengecek taksiran kualitas blok (unit penambangan terkecil). Hal ini dilakukan dengan menggunakan data pemboran yang ada di sekitarnya. Setelah penambangan dimulai, taksiran kadar dari model sumberdaya harus dicek ulang dengan kualitas dan tonase hasil penambangan yang sesungguhnya.

2.5.3 Data Perhitungan Sumberdaya Secara umum, pemodelan dan perhitungan cadangan batubara memerlukan data-data dasar sebagai berikut : Peta topografi Data penyebaran singkapan batubara (telah disesuaikan dengan format/datum peta)y y

y y

Data dan sebaran titik bor Peta geologi lokal (meliputi litologi, stratigrafi, dan struktur geologi)

19

y

Peta situasi dan data-data yang memuat batasan-batasan alamiah seperti aliran sungai, jalan, perkampungan, dan lain-lain. Data penyebaran singkapan batubara berguna untuk mengetahui cropline batubara, yang merupakan posisi dimana penambangan dimulai. Dari pemboran diperoleh hasil berupa data elevasi atap/roof dan lantai/floor batubara. Peta situasi dan data-data yang memuat batasan-batasan alamiah (aliran sungai, jalan, perkampungan, dan sebagainya) berguna untuk menentukan batas perhitungan cadangan. Endapan batubara yang tidak dapat ditambang karena batasan-batasan alamiah tersebut tidak

diperhitungkan dalam perhitungan cadangan. Dari data-data dasar tersebut akan dihasilkan data olahan, yaitu data dasar yang diolah untuk mendapatkan model endapan batubara secara 3 (tiga) dimensi untuk selanjutnya akan dilakukan penghitungan cadangan endapan batubara. Model penampang dibuat dari kombinasi antara topografi dengan data pemboran (roof dan floor batubara). Selanjutnya penampang seam batubara berguna untuk memudahkan perhitungan sumberdaya dan cadangan batubara secara konvensional. Selain itu dapat juga digunakan untuk menghitung cadangan tertambang (mineable reserve) dengan memasukkan asumsi sudut lereng dengan SR.

20

2.6 Metode Perhitungan Sumberdaya Pemilihan metode perhitungan cadangan didasari oleh faktor geologi endapan, metode eksplorasi, data yang dimiliki, tujuan perhitungan, dan tingkat kepercayaan yang diinginkan. Berdasarkan metode (teknik/asumsi/pendekatan), maka penaksiran dan perhitungan sumberdaya atau cadangan terdiri dari metode konvensional yang terbagi menjadi dua, yaitu metode penampang vertikal dan metode penampang horizontal.

2.6.1 Metode Penampang Vertikal Metode penampang vertikal menggambarkan kondisi endapan, bijih, dan tanah penutup (overburden) pada penampang-penampang vertikal. Perhitungan luas masing-masing elemen tersebut dilakukan pada masingmasing penampang. Metode penampang vertikal dilakukan dengan cara sebagai berikut : a. b. Penentuan lintasan penampang. Konstruksi penampang (permukaan, geometri endapan, geometri pit, serta faktor pembatas lainnya). c. d. e. Perhitungan luas masing-masing elemen. Pemilihan rumus perhitungan. Perhitungan volume dan tonase.

21

a. Perhitungan Volume dengan 1 (Satu) Penampang Perhitungan volume dengan menggunakan satu penampang digunakan jika diasumsikan bahwa 1 (satu penampang mempunyai daerah pengaruh hanya terhadap penampang yang dihitung saja. Volume yang dihitung merupakan volume pada areal pengaruh penampang tersebut.

Gambar 2.2. Perhitungan volume menggunakan satu penampang Rumus perhitungan volume dengan menggunakan satu penampangadalah:

dimana : A = luas over urden d1 = jarak pengaruh penampang ke arah 1 d2 = jarak pengaruh penampang ke arah 2

22

b. Perhitungan volume dengan 2 (dua) penampang Perhitungan volume dengan menggunakan dua penampang digunakan jika diasumsikan bahwa volume dihitung pada areal di antara 2 (dua penampang tersebut. Yang perlu diperhatikan adalah variasi (perbedaan dimensi antara kedua penampang tersebut. Jika tidak terlalu berbeda, maka dapat digunakan rumus mean area dan rumus kerucut terpancung, tetapi jika perbedaannya terlalu besar maka dapat digunakan rumus obelisk.

Gambar 2.3. Perhitungan volume menggunakan dua penampang Adapun rumus yang digunakan sebagai berikut: 1. Rumus Mean Area

23

2. Rumus Kerucut Terpancung

3. Rumus Obelisk

c. Perhitungan volume dengan 3 (tiga) penampang Metoda 3 (tiga) penampang ini digunakan jika diketahui adanya variasi (kontras) pada areal di antara 2 (dua) penampang, maka perlu ditambahkan penampang antara untuk mereduksi kesalahan.

24

Gambar 2.4. Perhitungan volume menggunakan tiga penampang Perhitungan menggunakan rumus prismoida.

2.6.2 Metode Penampang Horizontal Metode penampang hori ontal yang bisa digunakan adalah metode poligon, isoline, dan triangulasi, yaitu :

25

a.

Metode Poligon Metode poligon sebenarnya merupakan contoh penerapannearest point. Metode poligon adalah suatu perhitungan dengan konsep dasar yang menyatakan bahwa seluruh karakteristik endapan suatu daerah diwakili oleh satu titik tertentu. Jarak titik bor di dalam poligon dengan batas poligon sama dengan jarak batas poligon ke titik bor terdekat. Di dalam poligon nilai kadar diasumsikan konstan sama dengan kadar pada titik bor di dalam poligon.

Gambar 2.5. Contoh konstruksi metode poligon Perhitungan volume dengan rumus sebagai berikut: V = A.t ; dimana :

V = volume A = luas poligon t = tebal lapisan batubara di titk conto

26

b. Metode Isoline Metode isoline adalah suatu metode yang menggunakan prinsip dasar isoline. Isoline adalah kurva yang menghubungkantitik-titik yang memiliki nilai kuantitatif sama. Metode ini digunakan dengan asumsi nilai yang berada diantara 2 buah titik kontinu dan mengalami perubahan secara gradual. Volume dapat dihitung dengan cara menghitung luas daerah yang terdapat di dalam ba kontur. tas

Gambar 2.6. Metode Isoline

c.

Metode Triangulasi Triangulasi adalah pekerjaan pengukuran dengan pola

rangkaian-rangkaian segitiga yang diterapkan pada sebidang tanah dan di hitung secara trigonometri. Dapat dikatakan pula triangulasi merupakan deretan segitiga yang digunakan dalam pemetaan. Metode

27

triangulasi biasanya di gunakan untuk mengetahui ketinggian suatu tempat atau daratan atau sebuah medan. Endapan cadangan menunjukan keseluruhan endapan dibagi secara grafis kedalam sebuah system yang terdiri dari segitiga-segitiga dengan cara menyambung lubang-lubang bor dengan garis lurus. Setiap segitiga pada endapan menggambarkan sbuah prisma yang memanjang dngan sisi t1, t2, t3, dan seterusnya tegak lurus sampai seluruh ketebalan endapan. Dengan demikian, seluruh endapan di bagi kedalam serangkaian prisma. Karena itu, metode ini dinamakan metode triangulasi. Tata cara letak segitiga adalah dengan membagi seluruh permukaan endapan dengan segitiga prisma dan dihubungkan dengan satu garis lurus tanpa ada garis yang di potong oleh garis yang lain. Prosedur untuk menghitung cadangan dengan metode ini relatif sederhana ketika menggunakan rumus untuk prisma yang dipendekan.

28

Gambar 2.7. Metode triangulasi (triangular grouping)