sap kuliah eksplorasi tambang p.s. d

Sap Kuliah Eksplorasi Tambang P.S. D III Pertambangan UNMUL T.A. 2002/2003Created by Hery

METODE EKSPLORASI PENGEBORAN

Dalam sejarah eksplorasi telah banyak jenis bor yang

dipakai. Berikut adalah penggolongan jenis bor eksplorasi :

1. Bor Tangan

Bor spiral

Bor bangka

2. Bor Mesin Putar

Bor mesin ringan

Bor inti (core drill)

Bor putar biasa (rotary drill)

Bor-alir balik (counterflush drill)

3. Bor Mesin tumbuk (cable tool)

Sebetulnya sulit untuk melakukan penggolongan metoda

pengeboran. Alat bor tangan banyak yang dikembangkan dengan

dilengkapi motor kecil, sedangkan banyak alat bor mesin yang

dipasang pada truk dirancang untuk pemboran dangkal. Alat bor

mesin putar berkisar dari yang portable sampai alat bor

raksasa untuk eksplorasi minyak dan gas bumi.

PEMBORAN TANGAN

Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal seperti placer

deposit dan residual deposit. Metoda ini digunakan pada

umumnya pada tahapan eksplorasi rinci, namun adakalanya

secara acak dan setempat dilakukan pada tahap eksplorasi

tinjau, terutama pada subtahap prospeksi umum.

Ada 2 jenis alat ini, yaitu Bor tangan spiral (Auger

drilling) dan Bor bangka (BBB).

- 1 -


Pemboran Spiral/Bor Spiral Auger Drilling

Seperti penarik tutup notol, diputar dengan tangan. Contoh

melekat pada spiral, dicabut pada interval tertentu (tiap 30

– 50 cm).

Hanya sampai kedalaman beberapa meter saja, baik untuk

residual deposit (bauxite, lateritic nickel) dan sebagainya.

Pemboran Bangka/Bor Bangka (BBB)

Suatu alat bor tangan dikembangkan di Indonesia. Suatu alat

selubung (casing) diberi platform, di atas mana beberapa

orang bekerja. Pada prinsipnya sama dengan bor spiral dan

tumbuk. Batang bor terdiri dari pipa masif yang disambung-

sambung, dengan berbagai bit :

1. Spiral

2. Senduk

3. Pahat/bentuk pahat (dihubungkan)

Pengambilan contoh dalam hal yang ditumbuk dengan bailer.

Sambil bor berjalan, dengan gerakan putar dan tumbuk, casing

secara otomatis menurun, karena beban orang di atas flatform.

Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal, seperti placer

deposit dan residual deposit. Ada 2 jenis alat ini, yaitu Bor

tangan spiral (Auger drilling) dan Bor bangka (BBB).

Pengamatan Dan Perekaman Data Geologi

Data geologi yang didapatkan dari pemboran tangan jarang

berupa batuan, tetapi pada umumnya berupa tanah atau batuan

lapuk, dan sedimen lepas. Contoh yang didapatkan bukan

merupakan conto yang utuh (undisturbed sample), tetapi conto

yang terusik (disturbed sample). Ketelitian lokasi kedalaman

conto tergantung pula dari jenis matabor yang digunakan.

- 2 -


Conto dari bor Spiral berupa tanah/lapukan batuan yang

melilit pada spiral, dan mewakili selang kedalaman setiap

kali batang bor dimasukkan sampai ditarik kembali, sehingga

selang kedalamannya dapat diatur, apakah setiap 50 cm atau

setiap meter, tetapi maksimal tentu sepanjang spiral.

Conto dari matabor sendok lebih terancam pencampuran,

sedangkan yang menggunakan bumbung dengan katup lebih

mewakili kedalaman yang tepat. Matabor ini lebih banyak

digunakan untuk sedimen lepas, dan setiap conto mewakili

selang kedalaman dari mulai batang dimasukkan sampai ke

pencabutan.

Pada sistem bor Bangka, conto yang diambil lebih terpercayya

karena penggunaan pipa selubung yang terus menerus,

mengurangi pencampuran dari guguran dinding bor.

Perekaman Data

Pada umumnya data berupa litologi, serta batas-batasnya dan

dapat dinyatakan dalam penampang berkolom atau profil yang

dapat pula disebut sebagai log. Selain itu data kekerasan

kualitatif dapat dicatatkan pula, demikian pula data muka air

tanah yang dijumpai.

PEMBORAN MESIN PUTAR

Ada berbagai macam jenis mesin bor putar, dari yang portable

sampai pemboran raksasa seperti pada pemboran minyak yang

dapat mencapai kedalaman beberapa kilometer. Ada berbagai

jenis, dari mulai packsack (dapat diangkat di atas punggung)

sampai bor besar harus dipreteli atau diangkat di truck.

Alat pemboran (yang disebut drilling-rig) dinilai dari

kemampuannya untuk mencapai kedalaman, kemampuan pengambilan

conto batuan dan kemampuan menentukan arah. Selain itu juga

- 3 -


kemampuan bergerak di medan merupakan salah satu hal

diperhatikan. Mesin-mesin pemboran putar ini mempunyai

prinsip yang sama, namun berdasarkan kemampuannya dapat

dibagi sebagai berikut :

Bor mesin ringan (portable drilling rig)

Bor mesin inti (diamond drilling rig)

Bor mesin rotari (rotary drilling rigs)

Bor mesin alir-balik (counterflush drilling rig)

Prinsip operasi mesin pemboran putar

Pada prinsipnya pemboran mesin putar mempunyai prinsip yang

sama, yaitu :

1. Lubang dalam formasi dibuat oleh gerakan putar dari pahat

untuk mengeruk batuan dan menembus dengan suatu rangkaian

batang bor yang berlobang (pipa).

2. Rangkaian pipa bor disambungkan pada mesin sumber

penggerak dengan berbagai macam alat transmisi, seperti

kelly dan rotary table, chuck ataupun langsung.

3. Sumber penggerak (mesin bensin, diesel dan sebagainya)

atau dengan perantaraan kompresor/motor listrik.

4. Pelumas/pendingin (air, lumpur, udara). Cairan pelumas

dipompakan lewat pipa, keluar lewat pahar bor kembali

lewat lobang bor di luar pipa (casing) atau sebaliknya.

5. Pompa sebagai penggerak/penekan cairan pelumas.

6. Pipa/batang di atas tanah ditahan/diatur dengan

menggantungkannya pada suatu menara/derrick dengan sistem

katrol atau dipandu lewat suatu rak (rack) untuk keperluan

menyambungnya atau mencabut serta melepaskannya dari

rangkaian.

7. Untuk memperdalam lubang bor rangkaian pipa bor ditekan

secara hidrolik atau mekanik maupun karena bebannya

sendiri.

- 4 -


8. Conto batuan hasil kerukan mata bor didapatkan sebagai :

a. Serbuk atau tahi bor (drill-cuttings) yang dibawa ke

permukaan oleh lumpur bor atau air pembilas. Serbuk

penggerusan batuan dibawa oleh air pembilas ke

permukaan sambil mendinginkan mata bor.

b. Inti bor (drill core) yang diambil melalui bumbung

pengambil inti (core barrel).

9. Untuk pengambilan inti mata bor yang digunakan bersifat

bolong di tengah sehingga batuan berbentuk cilinder masuk

ke dalamnya dan ditangkap oleh core barrel. Mata bor ini

biasanya menggunakan gigi dari intan atau baja tungsten.

10. Bumbung inti (core barrel) diangkat ke permukaan

a. Dicabut dengan mengangkat seluruh rangkaian batang

bor ke permukaan setiap kali seluruh bumbung terisi.

b. Dicabut lewat tali kawat (wireline) melalui lubang

pipa dengan kabel).

11. Pipa selubung penahan runtuhnya dinding lubang bor

(casing) dipasang setiap kedalaman tertentu tercapai,

untuk kemudian dilanjutkan dengan matabor yang berukuran

kecil (telescoping). Pipa selubung dipasang untuk

mengatasi adanya masalah seperti masuknya air formasi

secara berlebihan (water influks), kehilangan sirkulasi

lumpur pemboran karena adanya kekosongan, dalam formasi,

atau lemahnya lapisan yang ditembus.

Dalam mendesain program pemboran dan memilih jenis alat bor

harus diperhatikan :

1. Kapasitas kedalaman (tergantung dari) :

a. Besanya kekuatan mesin sumber pengerak yang dinyatakan

dengan Tenaga Kuda (HP).

b. Kekuatan alat penyangga atau menara serta derek untuk

menarik beban rangkaian sampai kedalaman yang dituju.

- 5 -


c. Besarnya garis tengah pipa bor sesuai dengan besarnya

inti yang diminta.

d. Kekuatan pompa untuk dapat menyalurkan lumpur sampai

kedalaman yang dituju.

2. Mobilitas, dapat bergerak sendiri (skids, truck) atau

kemungkinan untuk dipreteli atau/dan diangkat dengan

tenaga manusia ataupun dengan helicopter.

3. Kemampuan pemboran miring.

4. Keperluan dan besarnya inti yang diminta.

5. Perolehan inti (core recovery) (tergantung dari jenis core

barrel)

Peralatan Mesin Bor :Mata Bor :

a. Macam-macam, terdiri dari intan, baja, dan bentuk,

termasuk kadang-kadang untuk tanpa pengambilan inti.

b. Ukuran mata bor : AX, BX sampai NX, sesuai dengan

corebarrel.

Bumbung Inti (Corebarrel) :

Berbagai jenis dan ukuran :

a. Ukuran sesuai mata bor

b. Jenis :

1. Double-tube core-barrel

2. Triple-tube core-barrel (recovery faktor lebih dari

90%)

a. Dengan batang bor

b. Dengan tali-kawat (Wire-line)

Pipa bor dan Selubung :

1. Berbagai ukuran

2. Berbagai jenis logam

Menara Bor : Tergantung tujuan kedalaman akhir pemboran serta

kenampakannya maka mesin pemboran dilengkapi

- 6 -


suatu menara untuk mengendalikan pipa bor yang

berupa sistim rak, kaki tiga sederhana maupun

derrek.

Cara Penekanan :

1. Mekanis (dongkrak)

2. Hidraulis

3. Bobot rangkaian pipa

Sumber Tenaga Penggerak :

1. Diesel

2. Bensin

3. Pneumatic (compressor)

4. Listrik

Besar/kecilnya sumber penggerak menentukan kapasitas

kedalaman.

Sistem pembilas :Pembilasan dapat dilakukan dengan udara, air maupun lumpur.

Pemboran dengan udara (air drilling) : untuk daerah-daerah

yang sulit air, ataupun pemboran didalam terowongan dapat

dipertimbangkan penggunaan udara sebagai pembilas/pendingin

matabor, dalam hal mana disiapkan mesin compressor.

Pemboran dengan air atau lumpur : untuk ini harus

dipersiapkan mesin pompa dengan kapasitas tekan dan

penyedotan lumpur pemboran yang sesuai dengan kedalaman yang

dituju. Selain itu diperhatikan jarak dari sumber air yang

memerlukan sistim pompa dan rangkaian pipa air untuk

penyaluran, maupun penggunaan truk tangki air. Lumpur

biasanya dipakai bentonit yang diperdagangkan secara

komersial. Kekentalan dari lumpur dapat diatur dengan

menentukan berat jenisnya.

Penggolongan Mesin Bor Putar

- 7 -


Mesin Bor Ringan (Portable Drilling Rig)

Khas dari pemboran ini selain mudah diangkut secara manual adalah pada umumnya menggunakan topdrive dengan motor bakar kecil (2 tak) yang ikut turun naik dengan turun/naiknya batang bor yang dipandu oleh rel atau rack. Tekanan pada matabor dapat ditingkatkan dengan menyuruh orang mendudukinya (awak mesin bor 20-26).Alat bor ini dapat dipreteli dalam bahagian-bahagian kecil

dan dapat diangkut oleh orang secara manual. Kapasitas alat

bor ini hanya maksimum 50 meter, banyak digunakan untuk

pemboran seismik (shot holes) dan sering merupakan rakitan

sendiri dengan menggunakan mesin pompa. Laju tembus adalah

30-40 m/hari, relatif sangat murah. Pengambilan inti tidak

dimungkinkan. Biaya $5.90/hari

Termasuk alat bor kecil dengan topdrive ini adalah yang

dipasang pada truck, dengan memasangi rak (rel) yang memandu

batang bor, dimana morot penggeraknya dipasang pada ujung

atas batang bor, dan mesin bergeser ikut dengan turunnya

dengan batang bor. Dengan topdrive ini pemboran miring

dimungkinkan secara terbatas dengan memiringkan raknya.

Berbagai jenis/merk pemboran :

Bor Mesin Portable

a. Packsack (kapasitas 10 meter), dapat diangkut seorang diri

b. Koken

c. Rakitan lokal

Mesin Pemboran Inti (Diamond Drilling Rigs)

Alat pemboran ini adalah alat standart dan yang paling populer untuk eksplorasi cebakan mineral. Nama Diamond Drilling Rig digunakan karena alat ada yang paling banyak dipakai untuk pengintian (coring) yang menggunakan matabor dari intan.Mesin ini berukuran relatif kecil dan dipasang pakai roda

atau batang luncur (skids), ditarik dengan bulldozer,

kendaraan 4-wheel drive atau ditarik dengan winch pada tempat

- 8 -


yang sulit dijangkau, atau digantung dengan slung di bawah

helicopter, atau juga dapat dipreteli menjadi bahagian-

bahagian/komponen kecil dan dapat dipikul secara manual.

Gerakan putar dari mesin ditransmisikan pada pipa bor dengan

chuck, dan oleh karenanya dapat membor ke semua arah,

termasuk ke atas (dari terowongan). Untuk pengoperasiannya

sering dipasang kaki tiga dari pipa besi untuk mengendalikan

pemasangan/pencabutan batang bor dengan menggantungkannya

pada sistem katrol dengan swivel yang disambungkan pada pipa

selang untuk menyalurkan cairan pembilas dari pompa lumpur.

Kelemahan dari alat bor ini adalah berkecepatan rendah,

terutama sewaktu operasi pengambilan inti (coring

operations).

Jenis matabor yang digunakan : blade type, roller type dan

matabor intan dan tungsten-carbida. Matabor jenis bilah

(Blade type) membor lebih cepat.

Palu pemukul berputar di dalam lubang (Rotary percussion

downhole hammers) juga tersedia untuk formasi-formasi yang

keras.

Dapat dipasangi bumbung inti jenis tripple stationary inner

split tube yang ditarik talikawat.

Beberapa merk alat bor Diamond Drilling Rig :

Altas-Capco, dengan triple yang simple

Longvear dan Tone, berbagai ukuran :

1. Junior

2. Ly 24,34,38,44-(kapasitas 100 – 900 m)

Tone : U.U.5 (75 m), T.AS 70 dan lain-lain.

Mesin Bor Rotari (Rotary Drilling Rigs)

Jenis alat bor ini dinamakan demikian karena gerak putar dari sumber penggerak/mesin ditransmisikan pada batang bor dengan

- 9 -


meja putar (rotary table), sehingga hanya dapat membor ke vertikal ke bawah.Alat pemboran yang digolongkan jenis ini pada umumnya lebih

besar dan berkekuatan lebih besar, harus dipasang pada truk

dan tidak cocok untuk lokasi-lokasi yang sulit dicapai. Alat

pemboran jenis ini juga termasuk pemboran untuk minyak dan

gasbumi.

Pada umumnya digunakan untuk operasi tanpa pengambilan inti

(noncoring operation). Kecepatan pemboran tinggi, terutama

jika tidak dilakukan pengambilan inti, namun jika diperlukan

bumbung inti (core barrel) dapat dipasang.

Berbagai jenis Alat Bor RotariMayhew 1000 Rig; Alat ini dipasang pada truk (6 X 6

Cusromline Carrier Truck), memakai lumpur berbasis air atau

udara dengan menggunakan kompressor berkapasitas rendah.

Kecepatan tembusnya sangat tinggi (175 m/hari tanpa

pengintian, 35 m/hari dengan pengintian).

Biaya $ 22.15/hari tanpa pengintian.

$ 103/hari dengan pengintian.

Dando 250 : Dipasang di atas traktor, yang tidak terlalu

stabil sehingga memerlukan dukungan bulldozer.

Alat ini memiliki kompressor berkapasitas tinggi dan dapat

dengan mudah mencapai kedalam akhir (TD) 120 m. Namun

mempunyai laju tembus (penetration rate) lebih rendah (130

m/hari tanpa pengintian, 30 m/hari dengan pengintian), tetapi

lebih murah atas dasar hitungan permeternya.

Biaya $ 15.60/hari tanpa pengintian.

$ 47.50/hari dengan pengintian.

Pemboran Aliran Bilas Balik (Counterflush Drill)

Air pembilas masuk dari casing, keluar melalui pipa bor, membawa conto, yang tidak tercampur dengan rontokan dari

- 10 -


dinding lubang bor, namun untuk mendapatkan ke dalam conto ini harus memperhitungkan kecepatan tidak seteliti bor inti.

Pengambilan Conto Dan Perekaman Data Dari Lubang Bor (Drill-Hole Logging)

Tujuan utama dari pemboran eksplorasi adalah mengambil dan merekam data geologi yang ditembus lubang bor. Data ini berupa rekaman catatan hasil pengamatan pada conto batuan, khususnya litologi serta gejala geologi lainnya. Jenis conto yang didapatkan adalah :

Serbuk bor (Cuttings)Conto ini adalah hasil kerukan dari matabor yang kemudian

dibawa oleh air pembilas ke permukaan. Setap kemajuan selang

kedalaman tertentu suatu conto yang diambil mewakili selang

kedalaman tertentu dan dicatat. Conto ini dibersihkan dan

dideskripsikan. Hasil deskripsi conto ini tidak akurat

mengingat :

1. Conto tersebut harus menempuh jarak dari kedalaman sampai

ke permukaan, sedang dalam waktu yang sama matabor sudah

maju lebih dalam lagi. Kedalaman yang diwakili conto itu

harus dikoreksi atau disetel terhadap data lain, seperti

laju kecepatan pemboran atau log talikawat.

2. Conto tersebut sering tercampur dengan serbuk dari selang

kedalaman yang ada di atasnya, sehingga kadangkala

diketemukan lebih dari 2 jenis litologi yang berasal

kedalaman yang berbeda. Untuk ini persen berbagai jenis

litologi ini harus dicatat untuk mengetahui litologi mana

merupakan guguran dan mana yang dari kedalaman asli. Untuk

ini dapat pula dilakukan pembandingan dengan hasil

tafsiran litologi dari log talikawat maupun data lain

seperti laju kecepatan pemboran.

3. Conto ini merupakan serbuk, keratan atau hancuran dari

batuan, sehingga hanya deskripsi tekstur dan susunan

mineral yang dapat diamati, sedangkan gejala-gejala

- 11 -


geologi seperti struktur, kekompakan dan lain-lain tidak

teramati.

Pengamatan litologi dari serbuk pemboran adalah bersifat baku

dalam eksplorasi minyak dan gasbumi, dan juga dilakukan pada

pemboran eksplorasi batubara terutama pada selang kedalaman

yang tidak dilakukan pengintian. Adakalanya dalam eksplorasi

batubara tidak dilakukan pengintian yang disebut openhole,

sehingga data geologi didapatkan dari penafsiran log

talikawat/geofisika dan dibantu dari pengamatan conto ini.

Namun pada pemboran eksplorasi cebakan mineral tidak lazim

dilakukan karena lebih mengandalkan pada pengamatan conto

inti dilakukan secara penuh dari permukaan sampai kedalaman

akhir.

Inti bor (drill core)Pada eksplorasi cebakan mineral termasuk batubara data

geologi biasanya didasarkan atas pengamatan dan

pendeskripsian conto inti bor.

Pengintian Penuh (Full Coring). Pengambilan inti dilakukan

secara penuh dari permukaan sampai kedalaman akhir pemboran.

Ini yang biasa dilakukan dalam eksplorasi untuk cebakan

mineral.

Pengintian Setempat (Spot Coring). Pemboran dilakukan sebagai

lubang terbuka (open hole) yang kemudian diikuti dengan

pengintian hanya dilakukan pada selang kedalaman tertentu

yang diinginkan, misalnya beberapa meter di atas zone cebakan

dan beberapa meter dibawahnya. Untuk ini sering diperlukan

lapisan petunjuk stratigrafi berdasarkan log geofisika dari

sumur terdekat yang sengaja dibor sebagai pilot drill hole,

untuk operasi ini sering dilakukan pilot and part-coring.

Pengintian Sentuh (Touch Coring). Pengintian dimulai segera

setelah matabor mencapai beberapa meter di atas target

- 12 -


pengintian (bentuk pengintian setempat yang kurang dapat

dipercayai).

Pengintian Inti Terorientasi (Oriented Core Sample). Dengan

menggunakan alat tertentu, dimungkinkan dimana orientasi

kedudukan asli dari conto didalam tanah dapat ditentukan. Hal

ini sering dilakukan untuk mempelajari kedudukan struktur

geologi dari lapisan maupun dari rekahan atau jalur-jalur

mineralisasi.

Perolehan Inti (Core Recovery). Dalam operasi pengambilan

inti pemboran tidak selalu seluruh selang kedalaman dapat

diwakili oleh panjang inti yang diperoleh. Hal ini disebabkan

kemungkinan gugurnya bahagian bawah dari inti sewaktu

diangkat dalam bumbung inti (core barrel). Besarnya perolehan

inti (core recovery) dinyatakan dalam persen (% core

recovery), dengan mengukur panjang conto inti yang diperoleh

dan membandingkannya dengan panjang bumbung. Perolehan inti

yang buruk dapat disebabkan karena adanya jalur-jalur retak

atau keadaan batuan yang rapuh dan dapat dipakai sebagai

indikator untuk keadaan struktur dari batuan, dan menggunakan

bumbung inti yang diperbaiki seperti triple tube core-barrel.

Keunggulan dari conto inti pemboran adalah :1. Pengamatan litologi lebih lengkap dan terperinci sehingga

perselingan berbagai jenis litologi, dapat dideskripsi

secara rinci, centimeter demi centimeter.

2. Pengamatan rinci dapat dilakukan terhadap struktur maupun

tekstur batuan dalam 3-Dimensi, terutama jika menggunakan

conto yang terorientasikan, misalnya adanya rekahan, urat-

urat kecil, penjaluran mineral (mineral zoning), dsb.

3. Penentuan kedalaman serta selang-selang kedalaman dari

berbagai batas perubahan litologi lebih baik daripada

serbuk pemboran. Namun masih tetap kurang akurat jika

- 13 -


dibandingkan dengan hasil penlogan talikawat, disebabkan

kemungkinan perolehan inti yang buruk selain juga

terjadinya dekompaksi seperti halnya dalam batubara.

4. Keuntungan conto inti bor ini adalah selain mendapatkan

kedalam conto yang lebih teliti, juga dimungkinkan untuk

dilakukan uji kualitas yang berkisar luas (wide range of

quality test), untuk menentukan sifat-sifat keteknikan

batuan, misalnya kekuatan lantai dan atap dari cebakan

(batubara) dan batuan penutup (overburden rocks).

- 14 -


Keburukan dari pengambilan conto inti adalah :1. Operasi pengambilan inti bor sangat memperlambat operasi

pemboran, terutama jika tidak menggunakan wireli

corebarrel.

2. Harus menggunakan matabor dari intan atau baja tungsten

yang lebih mahal daripada matabor jenis lainnya.

Secara keseluruhan pemboran inti jauh lebih mahal dan lebih

lambat dari operasi pemboran lainnya, sehingga harus benar-

benar diperhitungkan dalam menentukan taktik eksplorasi.

Keunggulan jenis data yang diperoleh harus diperhitungkan

terhadap biaya yang harus dikeluarkan.

Pemprosesan Dan Penyimpanan Inti Bor

Inti bor dicuci dan dikeringkan, kemudian dipatahkan meter demi meter. Setelah dipatahkan setiap meter maka batang-batang inti disimpan dalam peti kayu/aluminium yang dirancang khusus, dan disusun sedemikian rupa sehingga atas bawahnya jelas, serta kedalamannya diperlihatkan dengan tanda-tanda yang ditulikan dengan spidol pada penyekat antar inti. Waktu dilakukan pengamatan harus hati-hati untuk menempatkan setiap conto dalam urutan, arah dan susunan yang sama.Batang inti yang akan dianalisa di laboratorium, seperti

selang yang termineralisasi inti batuan ini dibelah (split)

menjadi 2 (1 dipakai untuk essay, 1 untuk dokumentasi). Conto

inti untuk analisa laboratorium harus diambil dari inti yang

telah dibelah ini. Penanganan conto inti ini harus dijaga

supaya tidak terkontaminasi, terutama yang diperuntukan assay

mineralisasi logam. Dalam hal batubara conto inti untuk

dianalisa di laboratorium harus segera dibungkus dengan

kertas parafin yang kedap udara, untuk menjada kelembaban

aslinya (moiture content). Untuk setiap conto yang akan

dianalisa di laboratorium perlu dicatat kode nama/nomor

lubang bor dan kedalamannya.

Pencatatan/Perekaman Data Bor : Penlogan Lubang Bor

- 15 -


Ada dua cara mencatat atau merekam data geologi yang

dihasilkan pemboran :

Penlogan Visual (Visual Logging)Penlogan visual dilakukan terhadap pengamatan dan deskripsi

litologi dari conto serbuk pemboran dan dari conto inti bor.

Jika dilakukan pengeboran inti penuh (full core drilling)

penlogan dilakukan hanya dari pengamatan conto inti,

sedangkan jika dilakukan spot-coring maka hanya bagian yang

tidak diinti pengamatan dari serbuk bor yang dicatat.

Pencatatan dilakukan dalam kolom-kolom kertas panjang yang

disebut Log Pemboran (drilling-log) dan jika khusus

berdasarkan inti saja disebut Log Inti (Core-log). Data

geologi pada Log Inti tidak terbatas pada deskripsi litologi

saja, tetapi menyangkut struktur, mineralisasi dan

sebagainya. Selain data geologi juga dicatat data teknis

lainnya, seperti data laju kecepatan pemboran, data perolehan

inti (core-recovery), keadaan air pembilas, pergantian

matabor, selang pengambilan inti-bor, titik-titik penempatan

pipa selubung (casing) serta tanggalnya. Setiap jenis catatan

pengamatan diberi kolom tersendiri, dan sedapat mungkin dalam

bentuk simbol grafis. Khususnya jenis litologi diberi kolom

yang di isi simbol grafis, laju pemboran dengan kurva,

perolehan inti dalam bentuk kolom sempit yang memperlihatkan

% inti terhadap kedalaman. Struktur geologi digambarkan pada

kolom litologi maupun dicatat dalam kolom tersendiri,

demikian juga selang-selang mineralisasi, jenis mineralisasi

serta estimasi persen juga dicatat. Sebetulnya tidak ada

standard bentuk log yang baku, tergantung dari jenis cebakan

yang dijadikan obyek pemboran, maupun juga tergantung

perusahaannya masing-masing. Sering kolom khusus disediakan

untuk mencatatkan hasil analisa geokimia atau ‘assays’.

- 16 -


Dewasa ini dengan komputerisasi, data yang direkam diusahakan

dalam format digital maupun alfanumerik yang mudah diinputkan

dalam suatu database yang disimpan sebagai file dalam disket

atau tape, dan setiap waktu dapat dengan mudah dibuatkan log

grafis dengan mencetaknya pada rol kertas (paper log print-

out), maupun diproses menjadi peta atau penampang geologi.

Log Visual ini sering dikombinasi dengan log Talikawat

menjadi log Komposit.

Penlogan Talikawat (Wire-Line Logging)Penlogan talikawat dewasa ini sudah sangat lumrah dilakukan

untuk pemboran inti, terutama untuk batubara. Jenis-jenis log

yang dapat dilakukan bisa dibagi dalam :

Penlogan Geofisika (Geophysical Logging)

Penlogan Citra (Imaging, hasil dari pemotretan kamera yang

diturunkan ke dalam lubang pada tali serat optik dan dapat

merekam citra visual sekeliling lubang bor)

Log orientasi lubang sumur (yang menunjukkan arah dari

lubang sumur dalam derajat kemiringan dan azimuth)

Sejak pertengahan tahun tujuh-puluhan penlogan geofisika

untuk lubang pemboran kecil telah dikembangkan. Terutama

untuk eksplorasi batubara.

1. Penlogan geofisika lebih teliti dalam penentuan kedalaman

dari target pemboran terutama dalam hal lapisan batubara

daripada penlogan visual dari inti pemboran karena

kemungkinan dekompaksi dan pendapatan inti yang buruk.

2. Penafsiran litologi lebih baik dari pengamatan serbuk bor

atau pendapatan inti yang buruk.

3. Korelasi antar lubang bor bersifat jauh lebih oojektif

daripada log visual.

4. Untuk eksplorasi batubara log geofisika dapat digunakan

untuk mengestimasi parameter kualitas batubara.

- 17 -


Jenis-jenis log yang dipakai terutama untuk batubara adalah :1. Log Radioaktif (gamma, neutron, densitas)

2. Log Listrik (Resistivitas/SP)

3. Log Kaliper

Density LogLSD ; baik untuk korelasi

HRD ; informasi optimum untuk ketebalan batubara

BRD ; kompromi antara LSD dan HRD

Natural Gamma Log

Menunjukkan kadar lempung

Neutron Log

Merespon terhadap hidrogen, karbon dan kelembaban total

moisture, derajat porositas (yang membedakan batupasir

dari serpih)

Caliper Log

Jenis log ini memungkinkan untuk memisahkan batuan

kompeten dari yang tidak kompeten. Log ini juga

digunakan untuk menentukan kelayakan suatu lapisan

batubara pada lokasi tertentu untuk dapat dilakukan

pengintian, berdasarkan atas derajat keretakannya yang

diperlihatkan oleh garis tengah dari lubang bor yang

menembus lapisan tersebut.

Dalam eksplorasi batubara log densitas banyak dipergunakan. Ini disebabkan karena : Density log dapat menentukan secara teliti selang

kedalaman dan ketebalan lapisan batubara yang ditembusnya.

Density log menghasilkan penentuan kerapatan batuan

(density determination) dan dengan demikian menunjukkan

kualitas dari lapisan. Kemudian density dikorelasikan

dengan lubang bor yang telah diambil intinya dan perkiraan

kadar abu dapat diekstrapolasikan dengan lubang bor

- 18 -


terbuka yang dilog. Kombinasi dari gamma alami, log

densitas dan log neutron memberikan jalan untuk korelasi

lapisan batubara serta lapisan sedimen yang

menyelubunginya.

PEMBORAN MESIN TUMBUK (PERCUSSION DRILLING)

Jenis mesin pemboran ini sudah jarang dipakai lagi dalam eksplorasi. Batuan dipecah dengan pahat yang ditumbuk, dan conto diambil dengan bailer atau drive sampler. Conto yang didapat tidak murni.Pemboran dengan jenis ini umumnya digunakan dalam eksplorasi

dasar pada soil, gravel, endapan pasir. Dimana sebagian besar

batuan yang dihasilkan telah mengalami gangguan, karena

proses pemborannya dilakukan dengan menumbuk tanpa

menimbulkan moment putar. Hasil dari pemboran tersebut

kemudian dibawa ke laboratorium.

Ada berbagai jenis mesin bor perkusi ini, antara lain yang

disebut :

Cable Tool Drilling Rig

Hammer Drill atau Wagon Drill

Downhole Hammer Drilling Rig

Hammer Drilling Rig with Drive Sampler

Alat Bor Tumbuk Talikawat (Cable Tool Rig)Alat cable tool rig, yang juga disebut churn drilling rig

adalah alat bor yang paling tua yang digunakan untuk pemboran

minyak maupun eksplorasi mineral, dan kini masih dipakai.

Alat ini bentuknya sederhana yang terdiri suatu menara,

berbentuk segitiga atau bentuk lain yang pada puncaknya

dilengkapi dengan sistim katrol. Pada katrol ini dibentangkan

talikawat baja yang disambungkan dengan suatu mesin motor

penggerak lewat suatu roda gila sehingga memberikan gerakan

turun naik pada ujung talikawat di bawah menara bor ini. Pada

- 19 -


ujung talikawat ini digantungkan suatu mata bor berupa pahat

yang dilengkapi batang logam sebagai pemberat diatasnya.

Penetrasi pada formasi dilakukan dengan menarik talikawat ke

atas oleh mesin penggerak, dan kemudian melepasnya sehingga

pahat menumbuk formasi di bawahnya. Setelah gerakan ini

dilakukan beberapa kali, maka pahat diganti dengan suatu alat

pengambil conto yang disebut bailer suatu tabung atau bumbung

baja yang dibawahnya diberi sistim katup. Dengan

menjatuhkannya bailer ini ke dalam lubang maka hancuran

batuan ataupun sedimen lepas masuk ke dalam tabung dan

terperangkap oleh katup dan dapat diangkat untuk

memperolehnya. Air sering dimasukkan ke dalam lubang bor

untuk membersihkan lubang, tetapi tidak dalam tekanan yang

terlalu tinggi (maksimum 100 l/menit).

Alat Bor Tumbuk BiasaAda beberapa macam alat bor tumbuk ini yang terutama

digunakan untuk batuan keras dalam operasi pertambangan. Alat

ini biasanya dipasang di atas suatu truk atau traktor, dan

sangat mudah dioperasikan dalam segala arah sudut.

Hammer Drill (Bor Palu)Mesin bor yang juga disebut Wagon Drill (Chaucier dan Morer,

1987) itu terdiri dari palu yang bergerak vertikal dan

dipasang sepanjang suatu peluncur (slide) yang dipasang pada

suatu kendaraan seperti truk atau traktor. Palu ini memukul-

mukul suatu rangkaian batang bor yang pada ujungnya dipasangi

suatu matabor. Jenis Wagon Drills yang ringan (Atlas BVB)

dapat mencapai kedalaman rata-rata 30 meter dan maksimum 50-

60 meter. Jenis Wagon Drills yang besar (Altas Roc 601) rata-

rata 70 sampai 100 meter. Conto yang didapatkan adalah

serpihan batuan yang ditiup oleh udara yang dikompresikan

- 20 -


melalui pipa bor, dan ditangkan diluar oleh alat khusus yang

disebut cyclone sample chamber.

Kelemahan dari Wagon Drill adalah perolehan conto yang kecil

(5kg/m), karena diameter lubang yang didapatkan adalah 40-50

mm.

Down-Hole Hammer Drill (Alat Bor Palu Dalam Lubang)Pada alat bor ini palu didapatkan langsung dipasang di atas

drive sampler, berbentuk suatu silinder yang bergerak turun

naik secara lancar (smooth) dan digerakan oleh udara tertekan

dari compressor melalui pipa bor. Mata bor disini dapat pula

melakukan gerak rotasi atau putar. Kedalaman rata-rata yang

dapat dicapai alat ini adalah 80=100 meter, tetapi dapat pula

dirancang untuk mencapai kedalaman 300-1000 meter, dengan

menggunakan pipa selubung (casing). Diameter lubang yang

dibuat adalah 65-170 mm, sehingga dapat perolehan conto

(sample recovery) yang lebih besar daripada Wagon Drill.

Namun biayanya 3 sampai 4 kali biaya pemboran permeter

daripada Wagon Drill. Hammer Drill jenis ini diklasifikasikan

sebagai bor palu ringan (Light Hammer Drill, Ingersoll type).

Bor Tumbuk dengan Drive Sampler

Perkembangan dari bor tumbuk atau percussiun drilling adalah

pemasangan apa yang disebut drive sampler sebagai pengganti

matabor. Alat bor ini hanya cocok dipergunakan untuk lapisan

tanah atau sedimen lepas. Alat ini berupa sepotong pipa

dengan ujungnya terbuka dan tajam. Tabung baja ini mempunyai

bentuk dengan panjang yang berlainan, kurang lebih 91,44 cm

dan diameternya (bagian luar) 7,62 cm. Alat ini dilengkapi

dengan cincin (ring) yang gunanya untuk penyesuaian bila

diameternya akan mencapai 12,7 cm. Sedangkan pada sampler

bagian atas terdapat lubang untuk lewat air/lumpur pemboran,

- 21 -


yang dilengkapi dengan katub pengatur, katub ini gunanya

untuk :

Masuknya lumpur pemboran pada saat diangkat

Mencegah cebakan udara dan air dalam tabung yang akan

menjadi pengganggu naiknya conto atau rusaknya conto

batuan.

Katup bola pengatur tidak selalu effektif penuh, karena

kadang-kadang hal itu akan menyumbat katub dan menahan untuk

tetap terbuka. Drive sampler ini yang bertindak sebagai alat

bor, mempunyai dinding dengan ketebalan 5 inci, alat ini

diselubungi dengan pipa pelindung (casing). Ada beberapa

macam peralatan drive sampler, alat ini telah dikembangkan

untuk berbagai macam soil, yaitu dengan menggunakan dinding

sampler yang tipis. Membuat dinding yang setipis mungkin ini

dimaksudkan untuk pengendalian sisipan conto batuan. Banyak

juga drive sampler telah dikembangkan untuk berbagai

mekanisme guna mendapatkan conto batuan sebaik mungkin.

- 22 -


Pengamanan :Walaupun bor tumbuk ini biasanya dipasang pada suatu truk

atau traktor, namun ada kalanya mesin langsung dipasang

diatas tanah. Hal-hal yang perlu diperhatikan selama

pekerjaan pemboran yaitu :

Landasan mesin bor, landasan ini harus dipersiapkan dengan

letak yang betul. Landasan ini perlu stabil mesinnya bisa

selalu dalam keadaan mantap dan dapat menahan mesin bor serta

peralatannya. Juga memudahkan operator bekerja dengan

leluasa. Ukuran landasanya itu minimum 3,5 X 3,5 meter.

Demikian pula pada pemboran dasar sungai, untuk memudahkan

dan keamanan, maka sesuai jaminan perlu dibuat “andang-

andang” (scaffolding), dalam suatu rencana pekerjaan pemboran

dasar sungai dan ini berarti penambahan biaya maupun waktu.

Keunggulan Bor TumbukBor tumbuk mempunyai keunggulan karena dapat menembus bongkah

dalan cebakan pasir/kerikil dengan cepat dengan

memecahkannya, conto yang didapatkan dalam drive sampler atau

bailer cukup akurat dan relatif murah dan peralatannya cukup

sederhana.

Pekerjaan ikutan sehubngan dengan pemboran tumbuk memberikan

keunggulan sebagai berikut :

Dapat mengukur Bulk Density dari tanah, lempung (clay),

pasir (sand), kerikil (gravel) dan lain-lain, dalam

keadaan asli di lapangan.

Dapat mengukur koefisien perbandingan antara tanah

terpadat dengan yang tak terpadat langsung di lapangan.

- 23 -


Pengamatan dan Perekaman Data GeologiDiskripsi litologi hasil pemboran

Setiap conto yang diambil dari bailer harus langsung diamati

seketika itu juga mutlak dikerjakan oleh geologist di

lapangan maupun kemudian diverifikasi di laboratorium.

Mengingat conto hasil pemboran tumbuk pengamatan khusus

meliputi :

a. Mengenai berbagai jenis batuan yang mudah pecah dan yang

mudah menyambung kembali.

Litologi (warna, tekstur dsb), sifat kelunakan,

kepadatan dan perlapisan.

Banyaknya air yang terkandung dalam batuan tersebut.

Keterangan mengenai batuan dari seluruh yang pecah

seperti, sifat kebulatan, prosentase jenis batuan dari

keseluruhan volume jenis batuan itu, juga keterangan

dari sudut petrografi.

Keterangan-keterangan mengenai keistimewaan setiap

lapisan batuan seperti kadar humus dalam suatu lapisan

batuan, perubahan warnanya dan lain-lain.

Pengambilan macam-macam batuan tersebut seperti tempat

pengambilan batuan, susunan struktur batuan yang rusak

dan struktur batuan yang tidak rusak.

b. Mengenai berbagai jenis batuan yang keras sampai agak

keras dalam suatu lapisan batuan.

Litologi (warna, tekstur dsb), dari fragmen batuan dan

semen batuan. Keterangan mengenai zat-zat kecil yang

terkandung dalam batuan seperti susunan mineralogi,

bentuk dan ukuran maupun letaknya, perubahan-perubahan

yang mungkin ada.

Tingkat kekerasan batuan dan prosentase pengambilan

dari lubang bor.

Tingkat kerusakan dan lain-lain.

- 24 -


Perekaman/Catatan Data Pemboran

Setelah diadakan pengamatan batuan seperti ini kemudian

dilakukan pencatatan, catatan ini harus akurat, nyata, jelas,

sistematis dalam format yang telah ditentukan serta bisa

dijadikan dokumen yang dijamin kelamaannya. Pencatatan

dilakukan pada format yang sudah tersedia yang disebut log,

yang dan pencatatan dilakukan pada kolom-kolom dan kedalaman

yang bersangkutan.

Pemerian batuan hasil pemboran ini akan menghasilkan catatan

ringkas yang sebagian akan dimasukkan dalam Boring record,

kadangkala disebut Drilling Record atau Drilling Log.

Penyimpanan Conto (Sample Storage)

Demikian pula tentang penyimpanan conto (sample) hasil

pemboran, diberi kolom-kolom sesuai dengan pengambilan sample

sehingga kelak bila diadakan pemerian ulang tidak akan

terjadi kericuhan.

- 25 -


Pada proses pengeboran peranan lumpur bor (drilling

mud) sangat penting, karena lumpur pengeboran ini memiliki

beberapa fungsi, yaitu :

a. Mengangkat serbuk bor ke permukaan, hal ini sangat

penting sebab juka serbuk pengeboran tidak terangkat

ke permukaan maka dapat menyebabkan buntunya saluran

pengeboran dan akhirnya dapat menyebabkan terjepitnya

pipa bor.

b. Mendinginkan dan melumasi pahat/biit dan rangkaian

pipa bor; proses pendinginan dan pelumasan pada sebuah

kegiatan pengeboran tidak boleh diabaikan sebab jika

proses ini diabaikan dapat mengakibatkan lelehnya biit

atau rangkaian pipa akibat gesekan dengan bidang bor,

terlebih lagi jika kita menggunakan kecepatan rotasi

tinggi dan dibarengi dengan pelumasan yang tidak baik

maka hal ini akan lebih mempercepat lelehan bit.

c. Mengontrol tekanan formasi; dengan lumpur bor yang

baik maka tekanan formasi dapat terkontrol dengan

baik, oleh karena itu perbandingan antara lumpur

dengan air harus seimbang, lumpur tidak boleh terlalu

kental atau terlalu encer.

d. Mencegah runtuhnya dinding lubang bor; dengan adanya

lumpur bor yang baik dapat membantu penyanggan dinding

sehingga keruntuhan dinding dapat kita hindari.

e. Melapisi dinding lubang bor dengan kerak lumpur;

dengan teknologi yang ada kita dapat membuat lumpur

bor yang dapat mengering pada dinding lubang bor

sehingga dapat mengurangi longsor pada dinding bor.

f. Menahan serbuk bor dan material-material pemberat

dalam bentuk suspensi bila sirkulasi atau pemboran

dihentikan sementara; pada proses pengeboran jika

- 26 -


terjadi sesuatu hal yang mengakibatkan sirkulasi

lumpur terpaksa harus dihentikan. Kita tidak perlu

khawatir terhadap serbuk bor yang mengendap sebab

lumpur yang baik akan dapat menahan serbuk pengeboran

dalam bentuk suspensi, tetapi jika lumpur bor yang

kita gunakan kurang baik kemungkinan material pemberat

dan serbuk bor mengendap cukup besar dan kemungkinan

terjepitnya rangkaianpun menjadi besar pula.

g. Mengurangi beban rangkaian pipa bor dan selubung yang

ditanggung oleh menara/rig; pengeboran yang dilakukan

tanpa lumpur. Bor yang baik, misalnya lumpur bor yang

digunakan terlalu encer hal ini akan menyebabkan

proses pelumasan kurang berjalan baik adan juga fungsi

lumpur bor sebagai pembantu penyanggaan beban yang

ditanggung oleh rig juga akan berkurang, oleh karena

itu pemilihan lumpur bor harus benar-benar

diperhatikan.

h. Untuk media loging I; maksudnya adalah penyampelan

dengan bentuk sampel seperti log (silinder).

Berdasarkan bahan dasarnya lumpur bor dapat dibedakan

menjadi tida macam, yaitu :

1. Lumpur dasar air tawar (fresh water base mud)

2. Lumpur dasar air asin (salt water base mud)

3. Lumpur dasar air minyak (oil water base mud)

Selama proses pengeboran berlangsung tentunya tidak

terlepas dari masalah, masalah yang mungkin timbul selama

pengeboran diantaranya :

a. Semburan liar, semburan liar biasanya terjadi pada

pengeboran minyak bumi. Hal ini terjadi saat bor kita

menembus batauan pengurung gas sehingga gas menekan

lumpur bor ke atas dan gas akhirnya keluar permukaan.

- 27 -


Jika pada saat pengeboran terjadi sembur liar

sebaiknya kita segera meninggalkan lokasi pengeboran

untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

b. Runtuh dinding, runtuhnya dinding dapat disebabkan

oleh kondisi batuan yang kurang stabil atau dapat pula

disebabkan oleh penggunaan lumpur yang kurang tepat.

c. Hilang lumpur (mud loss) :

- Lumpur di dalam lubang sumur hilang atau masuk ke

dalam lapisan sebagian atau seluruhnya.

- Dapat terjadi karena berat jenis lumpur bor terlalu

besar, sehingga tekanan lumpur lebih besar dari

tekanan lapisan.

- Hilangnya lumpur dapat diikuti oleh blow out.

d. Sloughing shale, dinding sumur disekitar lapisan shale

(serpih) mengembang sehingga menyempitkan atau

menyumbat lubang bor, pengembangan lapisan shale

terjadi karena shale bereaksi dengan air yang berasal

dari lumpur pengeboran, kejadian ini dapat

mengakibatkan terjepitnya rangkaian pipa bor.

e. Bit leleh, lelehnya bit atau mata bor yang dapat

terjadi akibat kurang lancarnya proses pelumasan atau

putarannya terlalu tinggi.

f. Rod putus, putusnya rod dapat diakibatkan dari

sloughing shale yang mengakibatkan rod terjepit

sedangkan putaran tidak dihentikan.

g. Rangkaian pipa yang terjepit, hal ini dapat terjadi

jika viskositas diperbesar, tekanan fluida besar atau

dapat pula disebabkan oleh sloughing shale.

- 28 -

sap kuliah eksplorasi tambang p.s. d

Documents