BAB IV PEMODELAN DAN PENGHITUNGAN CADANGAN ENDAPAN BATUBARA

Transkripsi

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 ANALISIS STATISTIK UNIVARIAN REKAPITULASI DATA LUBANG BOR Tujuan dilakukannya analisis statistik adalah untuk mengetahui parameterparameter 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-1

2 Tabel IV.1. Daftar seam batubara Pit 4 KPP-TAJ. Seam group Seam split Description A A A seam BU B Upper Seam B BL B Lower Seam B B Seam CU C Upper Seam C CL C Lower Seam C C Seam DU D Upper Seam D DL D Lower Seam D 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-2

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 CL C DU DL D IV-3

4 Gambar 4.1. Histogram ketebalan batubara seam C upper Gambar 4.2. Histogram ketebalan batubara seam C lower IV-4

5 Gambar 4.3. Histogram ketebalan batubara seam C Gambar 4.4. Histogram ketebalan batubara seam D IV-5

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) Maksimum Lapisan pengotor (m) 1,00 m 0,40 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 subbituminous 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 CU C Upper Seam C CL C Lower Seam C C Seam DU D Upper Seam D DL D Lower Seam D D Seam IV-6

7 C upper C C lower D upper D D upper 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. IV-7

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 = %) Inherent Moisture (IM = %) adb Ash Content (Ash = %) adb Volatile Matter (VM = %) adb Fixed Carbon (FC = %) adb Total Sulphur (TS = %) adb Relative Density (RD = ton/m 3 ) Caloric value (CV=Kcal/Kg) 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-8

9 Tabel IV.6. Klasifikasi Batubara ASTM & DIN (Stach et al, 1975) IV-9

10 4.3 SCHEMA Schema berfungsi untuk mendefenisikan stratigrafi dan parameterparameter 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 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 komponenkomponen 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 kolomkolom dalam Stratmodel. Tabel Stratmodel akan memodel stratigrafi yang ditentukan dalam schema menggunakan data drill hole yang dimasukkan ke dalam tabel dari drill hole IV-10

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-11

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-12

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-13

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 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 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-14

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 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 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-15

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 DRILL HOLE STATISTICS MINIMUM MAXIMUM INTERVAL NUMBER AVERAGE VALUE VALUE S.D. CU CL DU DL C D Tabel IV.8. Analisis statistic model Software Minescape 4.115C STRATIGRAPHIC MODEL STATISTICS INTERVAL NUMBER AVERAGE MINIMUM MAXIMUM S.D. CU CL DU DL C D IV-16

17 Gambar 4.6. Validasi model secara grafis. IV-17

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 petapeta, 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-18

19 4.5.1 Penampang Model Gambar 4.7. Penampang Model 4.6 PERHITUNGAN SUMBERDAYA DAN CADANGAN BATUBARA DENGAN SOFTWARE MINESCAPE 4.115C 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-19

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 m Sumberdaya tereka : radius 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 ha; tonase batubara ton 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 57 0 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 = ton (recovery 100%) Jumlah overburden = bcm SR = 6,8 Bcm/ton Apabila perhitungan cadangan dilakukan pada seam group C dan D akan memperoleh hasil sebagai berikut: Jumlah batubara = ton (recovery 100%) Jumlah overburden = bcm SR = 7,6 Bcm/ton IV-20

21 Gambar 4.8. Peta Pembagian Blok Perhitungan Cadangan. IV-21

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: V = L ( S + S ) S 1, S 2 = luas penampang endapan L = jarak antar penampang V = volume cadangan Gambar 4.9. Peta Penampang Vertikal IV-22

23 Gambar Tipikal Penampang dan Geometri Lereng Dalam perhitungan cadangan menggunakan penampang ini, jarak antar penampang sebesar 50 m dan diasumsikan sudut lereng pit sebesar 57 0, berat jenis batubara 1,3 ton/m 3, 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: Jumlah batubara = ton (recovery 100%) Jumlah overburden = bcm SR = 6,7 Bcm/ton IV-23