bab v pembahasan v.1 data eksplorasi · pdf filelangkah awal pembuatan peta topografi yaitu...
TRANSCRIPT
48
Bab V Pembahasan V.1 Data Eksplorasi Batubara
Kegiatan eksplorasi batubara dilakukan di Daerah Pondok Labu Kabupaten Kutai
Kartanegara Propinsi Kalimantan Timur. Data yang dihasilkan dari kegiatan
tersebut berupa peta topografi skala 1 : 2000, dua puluh tiga (23) lubang
pemboran batubara dengan jarak antar lubang bor berkisar 50-100 meter, tiga
buah singkapan batubara, data elevasi lapisan atas (roof) dan lapisan bawah
(bottom) batubara. Berdasarkan data eksplorasi tersebut di atas, maka kegiatan
eksplorasi yang telah dilakukan dapat dikategorikan dalam tahap eksplorasi detil
(SNI 1997).
V.2 Pemetaan Topografi
Pemetaan topografi dilakukan dengan menggunakan theodolit digital Topcon 20S.
Langkah awal pembuatan peta topografi yaitu dengan membuat kerangka
(poligon tertutup), kemudian membuat array atau lintasan-lintasan pengukuran
dengan jarak antar array disesuaikan dengan kondisi lapangan. Data pembacaan
benang atas dan benang bawah akan tersimpan dalam kartu memori di theodolit,
selanjutnya data akan diolah dan dilakukan koreksi jarak datar dan elevasi
permukaan tanah. Hasil akhir dari pengolahan data tersebut berupa peta topografi.
49
3800 E 4000 E 4200 E 4400 E 4600 E 4800 E 5000 E 5200 E
6600 S
6800 S
7000 S
7200 S
7400 S
Gambar V.1 Bentangalam daerah penelitian di Desa Pondok Labu Kabupaten
Kutai Kartanegara Propinsi Kalimantan Timur, foto menghadap N 345°E, difoto di kordinat 4778.1098E dan 6580.3798 S (berada di selatan batas daerah peneliptian).
Gambar V.2 Peta topografi daerah penelitian.
50
V.3 Singkapan Batubara
Berdasarkan penelitian di lapangan ditemukan tiga buah singkapan batubara yang
dijumpai di daerah penelitian. Arah umum kemiringan lapisan batuan (dip) ke
arah Timur – Tenggara, sementara arah jurus lapisan (strike) ke arah Utara –
Timur.
Gambar V.3 Singkapan batubara OC-1, merupakan singkapan cropline batubara
di daerah telitian, kedudukan N 33°E/13°, di kordinat x = 4486.380 E, y = 7311.100 S, z = 44 m, foto menghadap N 132°E. Singkapan batubara OC-2, kedudukan N 35°E/ 13°, di kordinat x = 4855.817 E, y = 6846.024 S, z = 23 m, foto menghadap N 135° E.
OC-1 OC-2
51
Gambar V.4 Singkapan batubara OC-3, kedudukan N 34°E / 12°, di kordinat
x = 4572.625 E, y = 7153.0839 S, dan z = 36 m, foto menghadap N 08° E.
V.4 Pemboran Batubara
Pemboran batubara dilakukan di daerah penelitian sebanyak 23 titik pemboran
dengan jarak antar titik pemboran berkisar 50 – 100 meter.
Gambar V.5 Pemboran batubara di titik bor PDK - 179, di kordinat
x = 4960.605 E, y = 7383.595 S, z = 32 m, foto menghadap N 125°E.
52
Tabel V.1 Data hasil pemboran batubara di daerah penelitian.
Kordinat Elevasi Elevasi Lapisan Batubara (m) No. Titik Bor
Easthing Northing Titik Bor (m) Top/Roof Bottom/Floor
1 PDK-01 4574.211 6993.157 46.471 31.671 30.9212 PDK-02 4799.416 6851.351 43.25 25.35 24.253 PDK-03 4732.92 7006.265 27.648 25.898 25.1484 PDK-04 4148.422 6686.621 37.953 29.903 28.4035 PDK-05 4368.804 6780.922 35.18 30.63 29.536 PDK-06 4009.648 6754.388 60.863 49.863 49.3637 PDK-07 4491.216 6923.053 47.129 32.079 30.8798 PDK-08 4463.317 7134.057 52.141 47.491 46.4419 PDK-09 4257.804 6970.358 55.481 47.781 47.13110 PDK-10 4684.397 7194.863 27.08 24.08 23.4811 PDK-11 4155.221 6838.629 56.432 42.632 41.58212 PDK-12 4817.355 7301.996 27.814 20.764 20.21413 PDK-13 5018.77 7012.325 20.988 15.688 14.48814 PDK-14 4536.167 7356.143 46.149 44.399 43.79915 PDK-16 4998.134 7224.604 30.912 14.612 13.56216 PDK-168 4681.424 7121.87 42.9 28.65 27.9517 PDK-169 4602.015 7245.967 45.4 28.85 28.418 PDK-17 5223.358 7285.795 30.059 0.709 -0.04119 PDK-174 5013.267 6777.287 21.8 9.9 8.820 PDK-175 4926.235 6881.622 40 16.3 15.321 PDK-177 4924.307 6928.309 38.6 19.9 18.822 PDK-178 4788.239 7359.529 26.5 9.65 9.123 PDK-179 4960.605 7387.595 29.46 15.06 13.96
53
V.5 Metode Poligon Metode poligon merupakan metode perhitungan dengan konsep dasar yang
menyatakan bahwa seluruh karakteristik endapan suatu daerah diwakili oleh satu
titik tertentu. Pada area poligon ketebalan batubara diasumsikan konstan sama
dengan ketebalan batubara pada titik bor/singkapan di dalam poligon.
Konsep dasar dari metoda poligon ini adalah menggunakan daerah pengaruh
antara lubang bor. Daerah pengaruh terluar adalah jarak pengaruh maksimum dari
titik bor tersebut. Selanjutnya untuk perhitungan tonase batubara pada masing-
masing poligon (Wi) digunakan rumus sebagai berikut :
Wi = Li x ti x BJ
Dimana :
L = luas daerah pengaruh (m2)
t = tebal batubara (m)
BJ = berat jenis batubara (ton/m3)
54
Gambar V.6 Peta poligon daerah penelitian dengan tebal batubara pada tiap
poligon mengacu dari data ketebalan titik pemboran. Daerah pengaruh berbentuk setengah lingkaran ditentukan dengan jarak 200 meter dari titik pemboran terluar.
55
Tabel V.2 Perhitungan sumberdaya batubara dengan menggunakan metode poligon
No Titik Bor Luas Poligon (m2)
Tebal (m) Volume (m3)
Berat Jenis
(ton/m3) Tonase
1 PDK-01 25942.707 0.75 19457.03025 1.3 25294.13933 2 PDK-02 58306.6061 1.1 64137.26671 1.3 83378.44672 3 PDK-03 32684.8482 0.75 24513.63615 1.3 31867.727 4 PDK-04 35576.9681 1.5 53365.45215 1.3 69375.0878 5 PDK-05 67673.9271 1.1 74441.31981 1.3 96773.71575 6 PDK-06 21776.3787 0.5 10888.18935 1.3 14154.64616 7 PDK-07 41933.5408 1.2 50320.24896 1.3 65416.32365 8 PDK-08 46845.7138 1.05 49187.99949 1.3 63944.39934 9 PDK-09 30275.9376 0.65 19679.35944 1.3 25583.16727
10 PDK-10 16659.245 0.6 9995.547 1.3 12994.2111 11 PDK-11 18280.6234 1.05 19194.65457 1.3 24953.05094 12 PDK-12 23880.0146 0.55 13134.00803 1.3 17074.21044 13 PDK-13 59335.1689 1.2 71202.20268 1.3 92562.86348 14 PDK-14 22315.3269 0.6 13389.19614 1.3 17405.95498 15 PDK-16 45983.5308 1.05 48282.70734 1.3 62767.51954 16 PDK - 168 21003.9903 0.7 14702.79321 1.3 19113.63117 17 PDK-169 21286.1571 0.45 9578.770695 1.3 12452.4019 18 PDK-17 91414.4758 0.71 64904.27782 1.3 84375.56116 19 PDK 174 83158.1307 1.1 91473.94377 1.3 118916.1269 20 PDK 175 14758.306 1 14758.306 1.3 19185.7978 21 PDK 177 17749.1396 1.1 19524.05356 1.3 25381.26963 22 PDK 178 43799.9444 0.55 24089.96942 1.3 31316.96025 23 PD 179 55539.7859 1.1 61093.76449 1.3 79421.89384 841,314.70 1,093,709.11
56
3800 E 4000 E 4200 E 4400 E 4600 E 4800 E 5000 E
6600 S
6800 S
7000 S
7200 S
7400 S
V.6 Metode Penampang Melintang (Cross Secttion) Metode ini menghitung luas dari tiap-tiap penampang melintang yang telah
dibuat, kemudian akan ditentukan luas rata – ratanya dan dikalikan dengan jarak
antar penampang sayatan. Untuk menghitung volume digunakan formula
sederhana sebagai berikut :
L1 + L2 V = --------- x L 2 di mana : L1, L2 = luas penampang endapan batubara
L = jarak antar penampang endapan batubara
V = volumen endapan batubara
Gambar V.7 Peta penampang melintang daerah penelitian, perhitungan
sumberdaya batubara metode penampang melintang dengan menggunakan alat bantu perangkat lunak Autocad Landesktop 2005.
57
Tabel V.3 Perhitungan sumberdaya batubara dengan menggunakan metode penampang melintang (cross section)
Section Tebal
Rata2 Luas BB ((L1+L2)/2)*50 Volume Berat Jenis Tonnase
1 0.585 42.9469 5069.0477 2965.3929 1.3 3855.011 2 0.751 159.8150 11119.7268 8355.5851 1.3 10862.261 3 1.165 284.9741 16318.5048 19004.2043 1.3 24705.466 4 1.118 367.7661 19480.1133 21769.0266 1.3 28299.735 5 1.322 411.4384 23604.3771 31195.7809 1.3 40554.515 6 1.332 532.7367 24871.3480 33134.8534 1.3 43075.309 7 1.117 462.1172 35266.9271 39404.0903 1.3 51225.317 8 0.981 948.5598 38478.5954 37765.9718 1.3 49095.763 9 1.096 590.5840 24529.6993 26880.6256 1.3 34944.813 10 0.991 390.6040 17777.9800 17618.3337 1.3 22903.834 11 1.108 320.5152 23139.7342 25629.1068 1.3 33317.839 12 1.135 605.0742 36222.7277 41122.9383 1.3 53459.820 13 0.901 843.8350 46817.7793 42176.2647 1.3 54829.144 14 0.934 1028.8762 50528.1016 47209.4159 1.3 61372.241 15 0.948 992.2478 46174.3579 43789.9141 1.3 56926.888 16 0.937 854.7265 42055.1941 39410.7635 1.3 51233.993 17 0.945 827.4813 40958.2315 38696.5180 1.3 50305.473 18 0.856 810.8480 41979.5736 35927.7982 1.3 46706.138 19 0.868 868.3350 43373.2591 37636.2781 1.3 48927.162 20 0.890 866.5954 40840.9668 36343.5595 1.3 47246.627 21 0.837 767.0433 37150.1663 31082.0581 1.3 40406.676 22 0.867 718.9634 34747.9442 30128.9000 1.3 39167.570 23 0.872 670.9544 32309.4543 28171.9056 1.3 36623.477 24 0.902 621.4238 30341.6842 27359.4001 1.3 35567.220 25 0.916 592.2436 28643.8490 26240.3437 1.3 34112.447 26 0.891 553.5104 26330.8938 23451.3472 1.3 30486.751 27 0.859 499.7254 23154.9653 19896.5986 1.3 25865.578 28 0.858 426.4732 19372.3168 16613.5052 1.3 21597.557 29 0.862 348.4194 13481.4586 11622.2307 1.3 15108.900 30 0.840 190.8389 4770.9725 4005.5177 1.3 5207.173
Total 844,608.23 1,097,990.70
58
V.7 Metode Elemen Hingga (Finite Element Method) V.7.1 Menggunakan Elemen Segitiga Secara Manual
Perhitungan menggunakan metode elemen hingga dapat dijelaskan secara
sederhana dengan perhitungan luas pada elemen segitiga. Perhitungan luas elemen
segitiga dilakukan dengan data empat titik pemboran yaitu PDK-04 (4148.422 ,
6686.621), PDK-06 (4009.648 , 6754.388), PDK-11 (4155.221 , 6838.629), dan
PDK-05 (4368.804 , 6780.922).
Gambar V.8 Perhitungan luas pada elemen segitiga secara manual
menggunakan microsoft excell.
Penentuan luas segitiga dalam kordinat titik-titk pemboran di atas dapat dilihat
pada persamaan matematika pada bab III.7. Berdasarkan hasil perhitungan luas
pada elemen segitiga di atas, maka diperoleh data sebagai berikut :
4148.422, 6686.621
4009.648, 6754.388
4155.221, 6838.629
4368.804, 6780.922
4148.422, 6686.621
6660
6680
6700
6720
6740
6760
6780
6800
6820
6840
6860
3950 4000 4050 4100 4150 4200 4250 4300 4350 4400
Series1
12
PDK-04
PDK-06
PDK-11
59
Tabel V.4 Hasil perhitungan luas elemen segitiga secara manual.
Titik Kordinat Elevasi (m) Tebal Tebal Luas Segi tiga
Bor Easting Northing Top Bottom (m) Rata-Rata Segitiga
Volume (m3)
1 6 4009.648 6754.388 49.863 49.363 0.5 1.016667 10778 10957.3822 4 4148.422 6686.621 29.903 28.403 1.5 11 4155.221 6838.629 42.632 41.582 1.05 2 4 4148.422 6686.621 29.903 28.403 1.5 1.216667 16429 19989.027 11 4155.221 6838.629 42.632 41.582 1.05 5 4368.804 6780.922 30.63 29.53 1.1 30946.4093
V.7.2 Menggunakan Perangkat Lunak GMS 5
Berdasarkan data empat buah titik pemboran yaitu PDK-04 (4148.422, 6686.621),
PDK-06 (4009.648 , 6754.388), PDK-11 (4155.221 , 6838.629), dan PDK-05
(4368.804 , 6780.922) dapat dihitung luas dan volume endapan batubara.
Gambar V.9 Pengolahan data kordinat empat titik pemboran pada perangkat
lunak GMS5, menghasilkan data volume batubara sebesar 30946,3939 m³
60
Perhitungan volume batubara secara manual menggunakan microsoft excell
menghasilkan volume sebesar 30946,4093 m3, sedangkan menggunakan perangkat
lunak GMS 5 menghasilkan volume sebesar 30946,39397 m³.
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut di atas maka dapat disimpulkan bahwa
perangkat lunak GMS 5 dapat menghitung volume batubara.
V.7.3 Tahapan Perhitungan Sumberdaya Batubara Menggunakan Perangkat Lunak GMS 5
Berikut akan dijelaskan langkah-langkah pengolahan data eksplorasi pada
perangkat lunak GMS 5 sampai dengan menghasilkan sumberdaya batubara
beserta kenampakan visualnya.
a. Pengolahan Data Topografi dan Titik Pemboran
Garis kontur pada peta topografi dibuat berdasarkan data pemetaan topografi
yang menghasilkan data berupa jarak datar dan data elevasi permukaan tanah.
Garis kontur akan menghubungkan titik-titik pengukuran yang mempunyai
elevasi permukaan tanah yang sama, sehingga garis kontur tidak akan
memotong garis kontur yang lainnya. Data pemboran yang diolah adalah
elevasi pada lapisan atas (roof/top) dan lapisan bawah (floor/bottom) batubara.
61
Gambar V.10 Kenampakan visual topografi lokasi titik pemboran di daerah penelitian.
62
b. Penentuan Cropline Batubara dan Daerah Pengaruh Penyebaran Batubara
Cropline batubara merupakan garis perpotongan antara kontur topografi
dengan kontur struktur batubara, merupakan hasil pengurangan elevasi
topografi terhadap elevasi kontur batubara di mana menghasilkan nilai nol.
Daerah pengaruh penyebaran batubara pata titik terluar pemboran sejauh
200 meter.
Gambar V.11 Diskritisasi daerah penelitian yang dibatasi oleh cropline batubara dan daerah batas penyebaran batubara dengan jarak 200 meter dari titik pemboran terluar (garis panah warna biru).
Cropline Batubara
Titik Bor
63
c. Volume Batubara dengan Batas Area Pengaruh
Proses diskritasi yang telah dilakukan dengan elemen segitiga linier yang
dipilih dan model konseptual serta model matematikanya maka dapat
diestimasi sumberdaya batubara di daerah penelitian, di mana sumberdaya
batubara ditaksir secara kuantitatif mempunyai besar yang proposional
terhadap dua besaran yaitu volume dan state variable dalam volume tersebut.
Perhitungan sumberdaya batubara dilakukan dengan batas area pengaruh
berjarak 200 meter dari titik terluar pemboran. Volume batubara diperoleh
sebesar 835,843.3478 m3.
Gambar V.12 Kenampakan tiga dimensi daerah penelitian, di mana warna coklat adalah lapisan tanah penutup dan warna hitam adalah lapisan batubara.
Cropline Batubara
64
V.8 Perbandingan Hasil Perhitungan Sumberdaya Batubara
Berdasarkan data eksplorasi, dilakukan perhitungan sumberdaya batubara
menggunakan tiga metode estimasi berbeda yaitu metode poligon, penampang
melintang, dan elemen hingga. Data hasil perhitungan sumberdaya batubara
adalah sebagai berikut :
Tabel V.5 Perhitungan sumberdaya batubara dengan tiga metode berbeda.
No. Metode Area Pengaruh Sumberdaya
Terukur
Volume
(m3)
Berat Jenis
ton/m3
Tonase
(ton)
1. Poligon 200 m 841.314 1.3 1.093.709
2. Penampang Melintang 200 m 844.608 1.3 1.097.990
3. Elemen Hingga 200 m 835.843 1.3 1.086.596
V.9. Hubungan Antara Kondisi Endapan Batubara Dengan Penerapan Metode Elemen Hingga
Berdasarkan data singkapan dan 23 titik pemboran batubara menunjukkan bahwa
endapan batubara di daerah penelitian merupakan endapan dengan kondisi
kontinyu. Kondisi kontinyu tersebut dapat ditunjukkan berdasarkan kondisi
endapan batubara yang melampar secara menerus (kontinyu) tanpa indikasi
adanya pengaruh struktur geologi seperti sesar maupun washed out.
Kondisi endapan batubara yang steady state tersebut dapat dimodelkan secara
konseptual dan matematika seperti yang dijelaskan di Bab IV.
65
V.9 Keunggulan Perhitungan Sumberdaya Batubara Menggunakan MetodeElemen Hingga Dengan Perangkat Lunak GMS 5
Perhitungan sumberdaya batubara menggunakan metode penampang melintang
dengan perangkat lunak autocad landesktop membutuhkan waktu tujuh hari.
Metode ini tidak menyatakan elemen geometri endapan batubara.
Perhitungan sumberdaya batubara menggunakan metode poligon dengan
perangkat lunak Autocad Landesktop 2005 membutuhkan waktu dua hari.
Metode ini tidak menyatakan elemen geometri endapan batubara.
Perangkat lunak GMS 5 mempunyai keunggulan dalam kecepatan perhitungan
sumberdaya batubara. Berdasarkan data eksplorasi yang diolah, waktu yang
dibutuhkan untuk menghitung sumberdaya batubara adalah satu hari. Metode ini
menyatakan elemen geometri endapan batubara.
Perangkat lunak GMS 5 mempunyai keunggulan yaitu dengan dilakukannya
diskritisasi pada domain solusi (endapan batubara) secara menyeluruh, tidak
demikian halnya dengan perangkat lunak Autocad Landesktop 2005.
Berdasarkan proses perhitungan sumberdaya batubara menggunakan metode yang
berbeda, maka dapat disimpulkan bahwa estimasi menggunakan metode elemen
hingga dengan perangkat lunak GMS 5 mempunyai keunggulan dalam keakuratan
pada diskritisasi di domain solusi (endapan batubara) dan efisiensi waktu.
66
Tidak dipakai.....
. Volume Batubara dengan Titik Pemboran Terluar Sebagai Batas.
Perhitungan volume batubara dengan titik pemboran terluar sebagai batas
penyebaran endapan batubara. Dihasilkan volume batubara sebesar
504900,4837 m3.
67
Gambar V.13 Tampak dari atas diskritisasi daerah potensi sumberdaya batubara
dengan titik pemboran terluar sebagai batas penyebaran. Gambar V.14 Tampak dari samping diskritisasi daerah potensi sumberdaya
batubara dengan titik pemboran terluar sebagai batas penyebaran. V.8 Perbandingan Hasil Perhitungan Sumberdaya Batubara
Dilakukan perhitungan sumberdaya batubara dengan tiga metode yang berbeda
yaitu metode poligon, penampang melintang, dan elemen hingga sehingga hasil
perhitungan yang diperoleh mempunyai perbedaan nilai sumberdaya batubara.
Berikut hasil perhitungan dalam bentuk tabel :
Tabel V.5 Perhitungan sumberdaya batubara dengan tiga metode berbeda.
No. Metode Volume Berat Jenis Tonase
1. Poligon 841.314,70 1.3 1,093,709.1061
68
2. Penampang Melintang 844.608,23 1.3 1,097,990.6968
3. Elemen Hingga dengan batas area
pengaruh 200 m dari titik terluar
pemboran
835.843,3478 1.3 1,086,596.3521
4. Elemen Hingga dengan batas titik
terluar pemboran 504.900,4837 1.3 656.370,6288