PENGANTAR TEKNOLOGI MINERAL

SELASA, 27 MARET 2012

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK UNPAR

2012

EKSPLORASI (EXPLORASI)

Seluruh kegiatan eksplorasi pada dasarnya bertujuan untuk meningkatkan potensi sumberdaya mineral (resources) yang terdapat di bumi menjadi cadangan terukur yang siap untuk ditambang (mineable reserve). Tahapan eksplorasi ini mencakup kegiatan untuk mencari di mana keterdapatan suatu endapan mineral, menghitung berapa banyak dan bagaimana kondisinya. Eksplorasi terdiri atas :

Eksplorasi Pendahuluan (Prospeksi) Eksplorasi Detil

Gambar 1 Tahapan Pertambangan

EKSPLORASI PENDAHULUAN

Secara umum aliran kegiatan pencarian/eksplorasi endapan bahan galian dimulai dengan kegiatan prospeksi atau eksplorasi pendahuluan yang meliputi kegiatan persiapan di kantor (kompilasi foto udara, citra landsat, SLAR, peta-peta yang sudah ada, atau laporan yang tersedia) sampai kepada survei geologi awal yang terdiri dari peninjauan lapangan, pemetaan geologi regional, pengambilan conto (scout sampling) serta memetakan mineralisasi endapan untuk mengetahui apakah kegiatan eksplorasi bisa dilanjutkan atau tidak. (Gambar 2)

Gambar 2 Aliran Kegiatan Eksplorasi Secara Umum

TAHAPAN EKPLORASI PENDAHULUAN

Skala peta 1 : 50.000 sampai 1 :25.000 Studi Literatur

Studi terhadap data dan peta-peta yang sudah ada (dari survei-survei terdahulu), catatan-catatan lama, laporan-laporan temuan dll, lalu dipilih daerah yang akan disurvei. 

Setelah pemilihan lokasi ditentukan langkah berikutnya, studi faktor-faktor geologi regional dan provinsi metalografi dari peta geologi regional sangat penting untuk memilih daerah eksplorasi, karena pembentukan endapan bahan galian dipengaruhi dan tergantung pada proses-proses geologi yang pernah terjadi, dan tanda-tandanya dapat dilihat di lapangan.

Survei dan PemetaanJika peta dasar (peta topografi) dari daerah eksplorasi sudah tersedia, maka survei dan pemetaan singkapan (outcrop) atau gejala geologi lainnya sudah dapat dimulai (peta topografi skala 1:50.000 atau 1:25.000). Tetapi jika belum ada, maka perlu dilakukan pemetaan topografi lebih dahulu. Kalau di daerah tersebut sudah ada peta geologi, maka hal ini sangat menguntungkan, karena survei bisa langsung ditujukan untuk mencari tanda-tanda endapan yang dicari (singkapan), melengkapi peta geologi dan mengambil conto dari singkapan-singkapan yang penting.

Selain singkapan-singkapan batuan pembawa bahan galian atau batubara (sasaran langsung), yang perlu juga diperhatikan adalah perubahan/batas batuan, orientasi lapisan batuan sedimen (jurus dan kemiringan), orientasi sesar dan tanda-tanda lainnya. Hal-hal penting tersebut harus diplot pada peta dasar .

TAHAPAN EKPLORASI PENDAHULUAN

EKSPLORASI DETAIL (RINCI)

Kegiatan selanjutnya adalah melakukan eksplorasi detail (rinci) yang meliputi pemetaan geologi rinci serta pengambilan conto dengan jarak yang relatif rapat sesuai dengan sifat endapan bahan galian termaksud. Conto-conto yang diperoleh kemudian dianalisis di laboratorium untuk ditentukan kadar, sifat fisik lain yang menunjang kegiatan penambangan.

 

TAHAPAN EKPLORASI DETIL Kegiatan utama dalam tahap ini adalah sampling dengan jarak yang

lebih dekat (rapat), yaitu dengan memperbanyak test pit atau lubang bor untuk mendapatkan data yang lebih teliti mengenai penyebaran dan ketebalan cadangan (volume cadangan), penyebaran kadar/kualitas secara mendatar maupun tegak.

Dari sampling yang rapat tersebut dihasilkan cadangan terhitung dengan klasifikasi terukur, dengan kesalahan yang kecil (< 20%), sehingga dengan demikian perencanaan tambang yang dibuat menjadi lebih teliti dan resiko dapat dihindarkan.

Pengetahuan atau data yang lebih akurat mengenai kedalaman, ketebalan, kemiringan, dan penyebaran cadangan secara 3-Dimensi (panjang-lebar-tebal) serta data mengenai kekuatan batuan sampling, kondisi air tanah, dan penyebaran struktur (kalau ada) akan sangat memudahkan perencanaan kemajuan tambang, lebar/ukuran bahwa bukaan atau kemiringan lereng tambang. Juga penting untuk merencanakan produksi bulanan/tahunan dan pemilihan peralatan tambang maupun prioritas bantu lainnya.

PEMBORAN EKSPLORASI Tujuan dari pemboran ini bisa bermacam-macam, antara lain

bisa digunakan untuk :1. Pengambilan conto (sampling) pada kegiatan eksplorasi2. Produksi/konstruksi (mis. pada air tanah, minyak bumi)3. Peledakan (pada kegiatan penambangan material keras).

Faktor-faktor yang mempengaruhi di dalam pemilihan cara pemboran ini adalah :1. tujuan2. topografi dan geografi3. litologi dan struktur geologi4. biaya yang tersedia (dan waktu)5. peralatan dan keterampilan.

PEMBORAN EKSPLORASI

Jenis pemboran atau jenis mesin bor (berdasarkan mekanisme pemecahan batuannya) :1. perkusif (tumbukan)2. rotasi3. perkusif-rotasi

Jenis-jenis mesin bor dan cara bekerjanya :1. cable tool machine (bor mesin tumbuk percusive),2. jet drilling3. rotary drilling with mud4. air rotary method5. down the hole drilling method6. reserve circulation drilling.

Gambar 3 Tujuan dan Kegunaan Pemboran

RINCIAN KEGIATAN EKPLORASI

Cara-cara pengambilan conto itu adalah dengan :1. Pemboran Inti (Core Drilling)

Alat bor putar (rotary drill) harus dilengkapi dengan mata bor berlubang (hollow drill bit), tabung inti bor (core barrel) dan penangkap inti bor (core catcher). Arah pengeboran dapat vertikal maupun horisontal, tetapi yang paling sering adalah pengeboran vertikal hingga mencapai batuan dasar (bedrock) dengan pola pengeboran dan jarak bor (spasi) yang teratur, sehingga akan diperoleh sejumlah inti bor yang representatif. Dengan demikian bentuk, letak atau posisi endapan bahan galiannya dapat diketahui dengan pasti. Bila kesemua inti bor itu telah selesai diselidiki di laboratorium, maka akan diketahui pula mutu atau kadar mineral berharganya dan sifat-sifat fisik-mekanik-kimia-mineraloginya secara lengkap.

Gambar 4 Skema Pemboran Inti

REVERSE CIRCULATION DRILLING (RC DRILLING)

Cara kerja pemboran RC dilakukan dengan cara penyaluran udara melalui batang bor yang didukung dengan batuan angin/ compressor. Sistem sirkuasi yang dilakukan dengan cara penyaluran udara melalui tekanan yang menciptakan udara menekan batuan sehingga menghasilkan cutting (sampel batuan yang berbentuk butiran-butiran kecil) yang kemudian disalurkan melalui selang sample yang menempel pada bagian mesin kerangka atas batang bor yang kemudian tersalurkan kebagian dalam siklon sampai conto batuan tersebut jatuh melalui celah dibagian bawah dan dikumpulkan dalam kantong sampel. Kemiringan pemboran RC ini menggunakan kemiringan Minimum 45° dan maximum 90°. Cara pengerjaan RC drilling adalah pemboran dengan tegak lurus searah dengan strikenya

Gambar 5 RC DrillingGambar 6 Mata Bor

RC

Kompenen RC Drilling

Mesin Siklon

cutting mengalir kebagian dalam siklon sampai mereka jatuh melalui celah di bagian bawah dan dikumpulkan dalam kantong sample untuk selanjutnya dibawa ke laboratorium untuk diuji kadar Au (emas) dan juga Ag (perak).

Gambar 7 Hasil Cutting RC Drilling

DIAMOND CORE DRILLING

Diamond Drilling adalah sistem pemboran dalam ≥ 500 meter yang merupakan suatu lanjutan dari Pemboran RC (Reverse Circulation) mata bor diamond drilling ini terbuat dari intan/ diamond. Diamond Drilling ini digunakan pada saat sudah berada pada kondisi batuan yang berair atau ketika hasil dari lanjutan pemboran RC (Reverse Circulation) yang tidak memenuhi kualifikasi standar sampel apabila terkontaminasi oleh air. Cara kerja Diamond drilling untuk mendapatkan sample inti batuan (Core) yang tujuannya untuk mengetahui lithologi batuan secara jelas dan dapat mengetahui klas-klas pada batuan, klas-klas pada batuan merupakan pembeda batuan yang dari hasil sampel pemboran diamond drilling. Perbedaan antara diamond drilling dan RC drilling adalah diamond menggunakan air (sum) yang membantu cara kerja drilling tersebut, sedangkan RC drilling menggunakan tenaga angin. Alat yang digunakan pada pemboran diamond ini yaitu MD 400.

Gambar 8 Kegiatan Diamond Drilling MD 400

Gambar 9 Hasil Diamond Drilling (Core)

2. PENGGALIAN SUMUR UJI (TEST PIT) ATAU SUMURAN DALAM (TEST SHAFT) Bila daerah penyelidikan relatif datar, maka dibuat sejumlah sumur uji untuk

endapan bahan galian yang diperkirakan dangkal, atau sumuran dalam bila diperkirakan letak endapan bahan galiannya cukup dalam (>5 m). Penggalian kedua macam sumur itu harus memakai pola yang teratur (sistematis), misalnya pola empat persegi panjang atau bujur sangkar dengan jarak yang teratur pula, misalnya 100 x 200 m atau 100 x 100 m yang kemudian dapat dibuat semakin rapat bila seandainya menginginkan data atau contoh (samples) yang lebih banyak. Kedalaman sumur uji atau sumuran dalam harus mampu mencapai batuan dasar (bedrock)nya agar dapat diketahui variasi ketebalan dan bentuk endapan bahan galiannya. Contoh tanah atau batuan yang terkumpul kemudian dianalisis di laboratorium.

  Jika jumlah kedua sumuran itu banyak dan ukuran penampangnya besar,

maka volume tanah atau batuan yang tergali juga besar. Oleh sebab itu bila maksud dan tujuan penggalian kedua sumur itu sudah tercapai, maka tanah atau batuan hasil galian itu harus ditimbunkan kembali ke dalam sumur yang bersangkutan.

RINCIAN KEGIATAN EKPLORASI

3. PENGGALIAN TEROWONGAN BUNTU (ADIT)  Kalau topografi daerah penyelidikan berbukit-bukit, maka untuk

mengumpulkan data dan informasi mengenai keadaan endapan bahan galiannya dapat dilakukan dengan menggali sejumlah terowongan buntu (adit) di lereng-lereng bukit. Penggaliannya juga harus menggunakan pola yang teratur dengan jarak-jarak yang teratur. Awalnya jarak (spasi) horisontal dan vertikal terowongan buntu boleh sedikit jarang, misalnya 100 x 100 m atau 100 x 200 m. Jika ternyata endapan bahan galian itu menunjukkan mutu atau kadar mineral berharga yang meyakinkan (promising), maka jarak pengalian terowongan buntu itu dapat dibuat lebih rapat.

Volume tanah atau batuan yang tergali bisa sedikit, tetapi bisa juga banyak tergantung dari jumlah dan ukuran terowongan buntu yang digali. Harus diupayakan agar tanah atau batuan hasil galian itu tidak meluncur terlalu jauh di lereng bukit yang bersangkutan agar tidak mencemari lingkungan hidup dan pada waktunya nanti bisa lebih mudah ditimbunkan kembali kedalaman terowongan buntu.

RINCIAN KEGIATAN EKPLORASI

TAHAPAN PEKERJAAN EKPLORASI

TAHAP PERSIAPAN1. Penetapan Tujuan

- Melokalisir suatu endapan bahan galian : a. Eksplorasi pendahuluan/prospeksi b. Eksplorasi detail- Endapan/bijih yang dicari : Sulfida, timah, bauksit, nikel,

emas/perak, minyak/gas bumi, endapan golongan C, dll- Sifat tanah dan batuan : Untuk penambangan, Untuk konstruksi dan dll.

2. Studi Pustaka- Peta dasar sudah tersedia/belum- Peta geologi/topografi (satelit, udara, darat)- Analisis regional : sejarah, struktur/tektonik, dan morfologi

- Laporan-laporan penyelidikan terdahulu.- Teori-teori dan metode-metode lapangan yang ada.- Geografi : kesampaian daerah (desa/kota terdekat, transportasi), iklim/musim (cuaca, curah hujan/banjir), sifat

angin, keadaan laut, gelombang, dll, tumbuhan, binatang, dan komunikasi.

- Sosial-budaya-adat : sifat penduduk, kebiasaan, pengetahuan/pendidikan,mata pencaharian, dll.

- Hukum : pemilikan tanah, ganti rugi, dan perizinan.3. Pemilihan Metode

- Cara tidak langsung : geofisika, geokimia- Cara langsung : pemetaan langsung dan pemboran- Gabungan cara langsung dan tak langsung

4. Pemilihan Alat- Tergantung pada: metode yang dipilih, keadaan lapangan,

waktu, alat yang tersedia, biaya, dan ketelitian yang diinginkan

TAHAPAN PEKERJAAN EKPLORASI

5. Pemilihan Anggota Tim/Tenaga Ahli : geologis, geofisik, exploration geologist, geochemist, operator alat, dll.6. Biaya : Rencana anggaran biaya untuk melakukan kegiatan ekplorasi.7. Pemilihan Waktu : Penentuan waktu dimulai dan berakhir kegiatan ekplorasi.

8. Penyiapan Peralatan/Perbekalan : peta dasar, alat surveying/ukur atau GPS (Global Positioning System), alat kerja : ( alat geofisika, alat sampling, palu, altimeter, alat bor, kompas, meteran, kantong conto, geochemical kit, dll ), alat tulis, alat komunikasi, keperluan sehari-hari dan obat-obatan/P3K.

TAHAP KEGIATAN EKPLORASI1. Rencana Pemetaan : Perencanaan lintasan, perencanaan tenaga pendukung, yang didasarkan pada keadaan geologi regional.2. Rencana Survey Geofisika dan Geokimia : Perencanaan lintasan, perencanaan jarak/interval pengambilan data yang didasarkan pada keadaan umum model badan bijih.

TAHAPAN PEKERJAAN EKPLORASI

3. Perencanaan Sampling melalui pembuatan parit uji, sumuran uji, pemboran ekplorasi yang mencakup :a. jumlah parit uji, sumuran uji dan titik pemboran ekplorasi.b. interval/spacing antara paritan (lokasi)c. kedalaman/panjang sumuran/paritan, kedalaman lubang bord. keamanan (kerja dan lingkungan)e. interval/metode samplingf. tenaga kerja.4. Perencanaan Pemboran Inti, meliputi : target tubuh bijih yang ditembus, lokasi (pengaruh pada kesampaian titik bor, dan pemindahan/moving alat), kondisi lokasi (pengaruh sumber air, keamanan), kedalaman masing-masing lubang, jenis alat yang digunakan termasuk spesifikasi, jumlah tenaga kerja, alat transportasi dan jumlah (panjang) core box.

TAHAPAN PEKERJAAN EKPLORASI

TUGAS :

1. Jelaskan perbedaan ekplorasi pendahuluan dengan ekplorasi detil!

2. Apa yang dimaksud dengan sumberdaya, cadangan, dan morfologi?

3. Jelaskan metode tidak langsung dan metode langsung pada kegiatan ekplorasi !

4. Apa yang dimaksud dengan SR, Cut Off Grade (COG), BCM, LCM dan BESR ?

Tugas ditulis tangan dalam kertas folio bergaris, dikumpul pada hari selasa, 3 April 2012.