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. 48
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). 7400 S 7200 S 7000 S 6800 S 6600 S 3800 E 4000 E 4200 E 4400 E 4600 E 4800 E 5000 E 5200 E Gambar V.2 Peta topografi daerah penelitian. 49
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. OC-1 OC-2 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. 50
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. 51
Tabel V.1 Data hasil pemboran batubara di daerah penelitian. No. Titik Bor Elevasi Lapisan Batubara Kordinat Elevasi (m) Titik Bor Easthing Northing Top/Roof Bottom/Floor (m) 1 PDK-01 4574.211 6993.157 46.471 31.671 30.921 2 PDK-02 4799.416 6851.351 43.25 25.35 24.25 3 PDK-03 4732.92 7006.265 27.648 25.898 25.148 4 PDK-04 4148.422 6686.621 37.953 29.903 28.403 5 PDK-05 4368.804 6780.922 35.18 30.63 29.53 6 PDK-06 4009.648 6754.388 60.863 49.863 49.363 7 PDK-07 4491.216 6923.053 47.129 32.079 30.879 8 PDK-08 4463.317 7134.057 52.141 47.491 46.441 9 PDK-09 4257.804 6970.358 55.481 47.781 47.131 10 PDK-10 4684.397 7194.863 27.08 24.08 23.48 11 PDK-11 4155.221 6838.629 56.432 42.632 41.582 12 PDK-12 4817.355 7301.996 27.814 20.764 20.214 13 PDK-13 5018.77 7012.325 20.988 15.688 14.488 14 PDK-14 4536.167 7356.143 46.149 44.399 43.799 15 PDK-16 4998.134 7224.604 30.912 14.612 13.562 16 PDK-168 4681.424 7121.87 42.9 28.65 27.95 17 PDK-169 4602.015 7245.967 45.4 28.85 28.4 18 PDK-17 5223.358 7285.795 30.059 0.709-0.041 19 PDK-174 5013.267 6777.287 21.8 9.9 8.8 20 PDK-175 4926.235 6881.622 40 16.3 15.3 21 PDK-177 4924.307 6928.309 38.6 19.9 18.8 22 PDK-178 4788.239 7359.529 26.5 9.65 9.1 23 PDK-179 4960.605 7387.595 29.46 15.06 13.96 52
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 masingmasing poligon (Wi) digunakan rumus sebagai berikut : Wi = Li x ti x BJ Dimana : L = luas daerah pengaruh (m 2 ) t = tebal batubara (m) BJ = berat jenis batubara (ton/m 3 ) 53
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. 54
Tabel V.2 Perhitungan sumberdaya batubara dengan menggunakan metode poligon No Titik Bor Luas Poligon (m 2 ) Tebal (m) Volume (m 3 ) Berat Jenis (ton/m 3 ) 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 55
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 : L 1 + L 2 V = --------- x L 2 di mana : L 1, L 2 L V = luas penampang endapan batubara = jarak antar penampang endapan batubara = volumen endapan batubara 7400 S 7200 S 7000 S 6800 S 6600 S 3800 E 4000 E 4200 E 4400 E 4600 E 4800 E 5000 E Gambar V.7 Peta penampang melintang daerah penelitian, perhitungan sumberdaya batubara metode penampang melintang dengan menggunakan alat bantu perangkat lunak Autocad Landesktop 2005. 56
Tabel V.3 Perhitungan sumberdaya batubara dengan menggunakan metode penampang melintang (cross section) Section Tebal Berat Luas BB ((L1+L2)/2)*50 Volume Rata2 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 57
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). 6860 6840 6820 PDK-11 4155.221, 6838.629 6800 6780 6760 6740 PDK-06 4009.648, 6754.388 1 2 4368.804, 6780.922 Series1 6720 6700 6680 PDK-04 4148.422, 6686.621 6660 3950 4000 4050 4100 4150 4200 4250 4300 4350 4400 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 : 58
Tabel V.4 Hasil perhitungan luas elemen segitiga secara manual. Segi Titik Kordinat Elevasi (m) Tebal Tebal Luas Volume tiga Rata- Bor Easting Northing Top Bottom (m) Segitiga (m 3 ) Rata 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 59
Perhitungan volume batubara secara manual menggunakan microsoft excell menghasilkan volume sebesar 30946,4093 m 3, 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. 60
Gambar V.10 Kenampakan visual topografi lokasi titik pemboran di daerah penelitian. 61
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. Cropline Batubara Titik Bor 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). 62
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 m 3. Cropline Batubara Gambar V.12 Kenampakan tiga dimensi daerah penelitian, di mana warna coklat adalah lapisan tanah penutup dan warna hitam adalah lapisan batubara. 63
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 Volume Berat Tonase Sumberdaya (m 3 Jenis ) Terukur ton/m 3 (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. 64
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. 65
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 m 3. 66
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 67
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 68