43. Perencanaan Eksplorasi Batu Bara

Eksplorasi batu bara umumnya dilaksanakan melalui empat tahap, survei tinjau, prospeksi, eksplorasi pendahuluan dan eksplorasi rinci. Tujuan penyelidikan geologi ini adalah untuk mengidentifikasi keterdapatan, keberadaan, ukuran, bentuk, sebaran, kuantitas, serta kualitas suatu endapan batu bara sebagai dasar analisis/kajian kemungkinan dilakukannya investasi. Tahap penyelidikan tersebut menentukan tingkat keyakinan geologi dan kelas sumber daya batubara yang dihasilkan.

1. Survei Tinjau (Reconnaissance)

Survei tinjau merupakan tahap eksplorasi Batu bara yang paling awal dengan tujuan mengidentifikasi daerah-daerah yang secara geologis mengandung endapan batubara yang berpotensi untuk diselidiki lebih lanjut serta mengumpulkan informasi tentang kondisi geografi, tata guna lahan, dan kesampaian daerah. Kegiatannya, antara lain, studi geologi regional, penafsiran penginderaan jauh, metode tidak langsung lainnya, serta inspeksi lapangan pendahuluan yang menggunakan peta dasar dengan skala sekurang-kurangnya 1 : 100.000.

Pada tahap survei awal, pertama dilakukan survei formasi cool-bearing yang terbuka secara alami dan beberapa pengeboran untuk mengetahui kedalaman dari lapisan batubara kearah kemiringan dengan maksud memastikan deposit batubara yang potensial. Kemudian akan berlanjut kepada teknik eksplorasi yang lebih tinggi menggunakan mesin dan peralatan yang spesifik. Dalam bab ini akan dijelaskan secar ringkas mengenai survei geologi permukaan yang merupakan dasar dari semua survei geologi. Namun, lingkup penyelidikan perlu dikembangkan, tidak hanya pada batubara itu sendiri, tetapi juga kepada penelitian lain seperti penelitian sedimentologi batubara dan lingkungannya, penelitian palaentologi fosil mikro dan mega, penelitian geokimia, penelitian struktur terhadap fracture dan lain-lain.

2. Prospeksi (Prospecting)

Tahap eksplorasi ini dimaksudkan untuk membatasi daerah sebaran endapan yang akan menjadi sasaran eksplorasi selanjutnya. Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini, di antaranya, pemetaan geologi dengan skala minimal 1:50.000, pengukuran penampang stratigrafi, pembuatan paritan, pembuatan sumuran, pemboran uji (scout drilling), pencontohan dan analisis. Metode tidak langsung, seperti penyelidikan geofisika, dapat dilaksanakan apabila dianggap perlu.

Logging geofisik berkembang dalam ekplorasi minyak bumi untuk analisa kondisi geologi dan reservior minyak. Logging geofisik untuk eksplorasi batubara dirancang tidak hanya untuk mendapatkan informasi geologi, tetapi untuk memperoleh berbagai data lain, seperti kedalaman, ketebalan dan kualitas lapisn batubara, dan sifat geomekanik batuan yang menyrtai penambahan batubara.

Dan juga mengkompensasi berbagai maslah yang tidak terhindar apabila hanya dilakukan pengeboran, yaitu pengecekan kedalaman sesungguhnya dari lapisan penting, terutama lapisan batubara atau sequence rinci dari lapisan batubara termasuk parting dan lain lain.

3. Eksplorasi Pendahuluan (Preliminary Exploration)

Tahap eksplorasi ini dimaksudkan untuk mengetahui kuantitas dan kualitas serta gambaran awal bentuk tiga-dimensi endapan batu bara. Kegiatan yang dilakukan antara lain, pemetaan geologi dengan skala minimal 1:10.000, pemetaan topografi, pemboran dengan jarak yang sesuai dengan kondisi geologinya, penarnpangan (logging) geofisika, pembuatan sumuran/paritan uji, dan pencontohan yang andal. Pengkajian awal geoteknik dan geohidrologi mulai dapat dilakukan.

4. Eksplorasi Rinci (Detailed Exploration)

Tahap eksplorasi ini dimaksudkan untuk mengetahui kuantitas clan kualitas serta bentuk tiga-dimensi endapan batu bara. Kegiatan yang harus dilakukan adalah pemetaan geologi dan topografi dengan skala minimal 1:2.000, pemboran, dan pencontohan yang dilakukan dengan jarak yang sesuai dengan kondisi geologinya, penampangan (logging) geofisika, pengkajian geohidrologi, dan geoteknik. Pada tahap ini perlu dilakukan pencontohan batuan, batubara dan lainnya yang dipandang perlu sebagai bahan pengkajian lingkungan yang berkaitan denqan rencana kegiatan penambangan

METODE GEOFISIKA BATUBARA

Seiring dengan meningkatnya ilmu pengetahuan dan teknologi maka hadirlah survey geofisika tahanan jenis yang merupakan suatu metode yang dapat memberikan gambaran susunan dan kedalaman lapisan batuan dengan mengukur sifat kelistrikan batuan. Loke (1999) mengungkapkan bahwa survey geofisika tahanan jenis dapat menghasilkan informasi perubahan variasi harga resistivitas baik arah lateral maupun arah vertical. Metode ini memberikan injeksi listrik kedalam bumi, dari injeksi tersebut maka akan mengakibatkan medan potensial sehingga yang terukur adalah besarnya kuat arus (I) dan potensial (∆V), dengan menggunakan survey ini maka dapat memudahkan para geologist dalam melakukan interpretasi keberadaan cebakan-cebakan batubara dengan biaya eksplorasi yang relatif murah.

LOGGING GEOFISIK (GEOPHYSICAL WELL LOGGING)

Logging geofisik berkembang dalam ekplorasi minyak bumi untuk analisa kondisi geologi dan reservior minyak. Logging geofisik untuk eksplorasi batubara dirancang tidak hanya untuk mendapatkan informasi geologi, tetapi untuk memperoleh berbagai data lain, seperti kedalaman, ketebalan dan kualitas lapisn batubara, dan sifat geomekanik batuan yang menyrtai penambahan batubara.

Dan juga mengkompensasi berbagai masalah yang tidak terhindar apabila hanya dilakukan  pengeboran, yaitu pengecekan kedalaman sesungguhnya dari lapisan penting, terutama lapisan batubara atau sequence rinci dari lapisan batubara termasuk parting dan lain lain.

Dari sekian banyak prinsip logging yang ada, yang paling sering digunakan adalah resistansi listrik, kecepatan gelombang elastis dan radioaktif. Untuk eksplorasi batubara, logging densitas adalah yang paling efektif dan kombinasi logging densitas dan sinar gama adalah yang direkomendasi untuk menentukan sifat geologi sekitar lapisan batubara. Setiap logging mempunyai keistimewaannya masing-masing, oleh karena itu lebih baik melakukan kombinasi logging untuk analisa menyeluruh.

METODE PENAMBANGAN BATUBARA

Metode Room And Pillar

Ini adalah metode penambangan batubara yang menetapkan suatu panel atau blok penambangan tertentu, kemudian menggali maju dua sistem (jalur) terowongan, masing-masing melintang dan memanjang, untuk melakukan penambangan batubara dengan pembagian pilar batubara. Metode penambangan ini terdiri dari metode penambangan batubara yang hanya melalui penggalian maju terowongan, dan metode penambangan secara berurutan terhadap pilar batubara yang diblok tadi, mulai dari yang terdalam, apabila jaringan terowongan yang digali tersebut telah mencapai batas maksimum blok penambangan. Kondisi yang menghasilkan efisiensI tinggi metode ini telah dijelaskan.

Keunggulan metode penambangan batubara sistem room dan pilar :

1. Lingkup penyesuaian terhadap kondisi alam penambangan lebih luas dibanding dengan   sistem lorong panjang yang dimekanisasi.
2. Hingga batas-batas tertentu, dapat menyesuaikan terhadap variasi kemiringan (kecuali lapisan yang sangat curam), tebal tipisnya lapisan batubara, keberadaan patahan serta sifat dan kondisi lantai dan atap.
3. Mampu menambang blok yang tersisa oleh penambang sistem lorong panjang, misalnya karena adanya patahan.
4. Dapat melakukan penambangan suatu blok yang berkaitan dengan perlindungan  permukaan (seperti perlindungan bangunan terhadap penurunan permukaan tanah).
5. Selain itu, cukup efektif unyuk menaikkan recovery sedapatnya, pada blok yang tidak cocok ditambang semua, misalnya penambangan bagian dangkal di bawah dasar laut. 

Kelemahan metode penambangan batubara sistem ruang dan pilar :

1. Recovery penambangan batubara yang sangat buruk. (sekitar enam puluh sampai tujuh puluh persen).
2. Bila dibandingkan dengan metode penambangan batubara sistem lorong panjang, banyak terjadi kecelakaan, seperti atap ambruk.
3. Ada batas maksimum penambangan bagian dalam, yang antara lain disebabkan oleh peningkatan tekanan bumi (batasnya sekitar lima ratus meter di bawah permukaan bumi).
4. Karena banyak batubara yang disisakan, akan meninggalkan masalah dari segi keamanan untuk penerapan di lapisan batubara yang mudah mengalami terbakar.

Tadinya, recovery metode penambangan batubara sistem ruang dan pilar sangat rendah, namun akhir-akhir ini ada juga tambang batubara yang berhasil menaikkan recoverynya.

Metode Longwall

Metode penambangan ini adalah metode penambangan batubara yang digunakan secara luas pada penambangan bawah tanah.

Ciri-ciri metode penambangan batubara sistem longwall:

1. Recoverynya tinggi, karena menambang sebagian besar batubara.
2. Permukaan kerja dapat dipusatkan, karena dapat berproduksi besar di satu permuka kerja.
3. Pada umumnya, apabila kemiringan landai, mekanisasi penambangan, transportasi dan penyanggaan menjadi mudah, sehingga dapat meningkatkan efisiensi penambangan batubara.
4. Karena dapat memusatkan permuka kerja, panjang terowongan yang dirawat terhadap jumlah produksi batubara menjadi pendek.
5. Menguntungkan dari segi keamanan, karena ventilasinya mudah dan swabakar yang timbul juga sedikit.
6. Karena dapat memanfaatkan tekanan bumi, pemotongan batubara menjadi mudah.
7. Apabila terjadi hal-hal seperti keruntuhan permuka kerja dan kerusakan mesin, penurunan produksi batubaranya besar.

Tambang longwall harus dilakukan dengan membuat perencanaan yang hati-hati untuk memastikan adanya geologi yang mendukung sebelum dimulai kegiatan penambangan. Kedalaman permukaan batu bara bervariasi di kedalaman 100-350m. Penyangga yang dapat bergerak maju secara otomatis dan digerakkan secara hidrolik sementara menyangga atap tambang selama pengambilan batu bara. Setelah batu bara diambil dari daerah tersebut, atap tambang dibiarkan ambruk. Lebih dari 75% endapan batu bara dapat diambil dari panil batu bara yang dapat memanjang sejauh 3 km pada lapisan batu bara.

Keuntungan utama dari tambang room and pillar daripada tambang longwall adalah, tambang room and pillar dapat mulai memproduksi batu bara jauh lebih cepat, dengan menggunakan peralatan bergerak dengan biaya kurang dari 5 juta dolar (peralatan tambang longwall dapat mencapai 50 juta dolar). Pemilihan teknik penambangan ditentukan oleh kondisi tapaknya namun selalu didasari oleh pertimbangan ekonomisnya; perbedaan-perbedaan yang ada bahkan dalam satu tambang dapat mengarah pada digunakannya kedua metode penambangan tersebut.

Metode Shortwall

Metode ini merupakan penggabungan dari metode room and pillar dan metode lognwall.

 PROSES PENCUCIAN BATUBARA

Pencucian ialah usaha yang dilkakukan untuk memperbaiki kualitas batubara, agar batubara tersebut memenuhi syarat penggunaan tertentu. Termasuk didalamnya pembersihan untuk mengurangi impurities anorganik.Karakteristik batubara dan impurities yang utama ditinjau dari segi pencucian secara mekanis ialah komposisi ukuran yang disebut size consist, perbedaan berat jenis dari material yang dipisahkan, kimia permukaan, friability relatif dari batubara dan impuritiesnya serta kekuatan dan kekerasan.

Ada beberapa cara. Contoh sulfur, sulfur adalah zat kimia kekuningan yang ada sedikit di batubara, pada beberapa batubara yang ditemukan di Ohio, Pennsylvania, West Virginia dan eastern states lainnya, sulfur terdiri dari 3 sampai 10 % dari berat batu bara, beberapa batu bara yang ditemukan di Wyoming, Montana dan negara-negara bagian sebelah barat lainnya sulfur hanya sekitar 1/100ths (lebih kecil dari 1%) dari berat batubara. Penting bahwa sebagian besar sulfur ini dibuang sbelum mencapai cerobong asap.

Satu cara untuk membersihkan batubara adalah dengan cara mudah memecah batubara ke bongkahan yang lebih kecil dan mencucinya. Beberapa sulfur yang ada sebagai bintik kecil di batu bara disebut sebagai “pyritic sulfur ” karena ini dikombinasikan dengan besi menjadi bentuk iron pyrite, selain itu dikenal sebagai “fool’s gold” dapat dipisahkan dari batubara. Secara khusus pada proses satu kali, bongkahan batubara dimasukkan ke dalam tangki besar yang terisi air , batubara mengambang ke permukaan ketika kotoran sulfur tenggelam. Fasilitas pencucian ini dinamakan “coal preparation plants” yang membersihkan batubara dari pengotor-pengotornya.

Tidak semua sulfur bisa dibersihkan dengan cara ini, bagaimanapun sulfur pada batubara adalah secara kimia benar-benar terikat dengan molekul karbonnya, tipe sulfur ini disebut “organic sulfur,” dan pencucian tak akan menghilangkannya. Beberapa proses telah dicoba untuk mencampur batubara dengan bahan kimia yang membebaskan sulfur pergi dari molekul batubara, tetapi kebanyakan proses ini sudah terbukti terlalu mahal, ilmuan masih bekerja untuk mengurangi biaya dari prose pencucian kimia ini.

Kebanyakan pembangkit tenaga listrik modern dan semua fasilitas yang dibangun setelah 1978 — telah diwajibkan untuk mempunyai alat khusus yang dipasang untuk membuang sulfur dari gas hasil pembakaran batubara sebelum gas ini naik menuju cerobong asap. Alat ini sebenarnya adalah “flue gas desulfurization units,” tetapi banyak orang menyebutnya “scrubbers” — karena mereka men-scrub (menggosok) sulfur keluar dari asap yang dikeluarkan oleh tungku pembakar batubara.

Dalam pencucian batubara, yang harus dipertimbangkan ialah metode pencucian mana yang akan diterapkan untuk mempersiapakan batubara sesuai keperluan pasar, dan apakah pencucian masih diperlukan, karena pada prinsipnya batubara dapat dijual langsung setelah ditambang. Kenyataannya penjualan langsung setelah ditambang tidak berarti produser memperoleh keuntungan maksimum. Oleh karena itu dalam memutuskan ini perlu dimasukan juga pertimbangan komersial.Untuk menentukan kesesuaian alat yang digunakan dalam mencuci batubara syarat yang diperlukan adalah ukuran butir dari batubara yang akan dicuci, spesifik gravity dan kapasitas produksi yang digunakan. Alat-alat tersebut antara lain dapat dipilih Dense Medium Separation, Concentration Table, Jig dan Flotasi.

Dalam proses pencucian batubara untuk memisahkan dari mineral pengotor, dipakai berbagai jenis peralatan konsentrasi berdasarkan sifat-sifat batubara dari mineral pengotor. Perbedaan tersebut dapat berupa sifat fisik atau mekanik dari butiran tersebut, seperti halnya berat jenis, ukuran, warna, gaya sentripetal, gaya sentrifugal ataupun desain peralatan itu sendiri.

Pencucian batubata dilakukan karena batubara hasil penambangan bukanlah batubara yang bersih, tetapi masih banyak mengandung material pengotor. Pengotor batubara dapat berupa pengotor homogen yang terjadi di alam saat pembentukan batubara itu sendiri, yang disebut dengan Inherent Impurities, maupun pengotor yang dihasilkan dari operasi penambangan itu sendiri, yang disebut extraneous impurities.

Dengan demikian pencucian batubara bertujuan untuk memisahkan dari material pengotornya dalam upaya meningkatkan kualitas batubara sehingga nilai panas berrtambah dan kandungan air serta debu berkurang. Batubara yang terlalu banyak pengotor cenderung akan menurunkan kualitas batubara itu sendiri sehingga tidak dapat diandalkan dalam upaya penjualan ke konsumen. Pada umumnya persyaratan pasar menghendaki kandungan abu tidak lebih dari 10 %, dan pada umumya menghendaki nilai panas yang berkisar antara 6000-6900 kcal/kg.

Batubara dari tambang terbuka dan tambang dalam harus dipisahkan terlebih dahulu dari material pengotornya yang ditimbun terlebih dahulu di Coal Yard. Dengan bantuan Whell Looader, raw coal dimuat ke hopper, umpan dari hopper ini dipisahkan melalui grizzly, sehingga batubara yang memiliki ukuran diatas 75 mm akan dimuat ke Picking Belt yang selanjutnya akan dipisahkan dari material pengotornya melalui hand picking secara manual, sedangkan batubara yang berukuran -75 mm akan dijadikan umpan pencucian.

Macam-Macam Alat Pencucian Batubara

 1. Jig

Pencucian dengan alat ini didasarkan pada perbedaan spesific gravity. Proses yang dilakukan Jig ini adalah adanya stratifikasidalam bed sewaktu adanya air hembusan. Kotoran cenderung tenggelam dan batubara bersih akan timbul di atas.

Basic jig, Baum jig sesuai digunakan untuk pencucian batubara ukuran besar, walaupun Baum Jig dapat melakukan pencucian pada batubara ukuran besar tetapi lebih efektif melakukan pencucian pada ukuran 10 – 35 mm dengan spesifik gravity 1,5 –1,6. Modifikasi Baum jig adalah Batac jig yang biasa digunakan untuk batubara ukuran halus.

Untuk batubara ukuran sedang, prinsipnya sama yaitu pulsing (tekanan) air hembusan berasal dari samping atau dari bawah bed. Untuk menambah bed atau mineral keras yang digunakan untuk meningkatkan stratifikasi dan menghindari percampuran kembali, mineral yang digunakan biasanya adalah felspar yang berupa lump silica dengan ukuran 60 mm.

2. Dense Medium Separator (DMS)

Dense medium ini juga dioperasikan berdasarkan perbedaan spercific gravity. Menggunakan medium pemisahan air, yaitu campuran magnetite dan air. Medium campuran ini mempunyai spesific gravity antara batubara dan pengotornya. Slurry magnetite halus dalam air dapat mencapai densitas relatif sekitar 1,8 ukuran batubara yang efektif untuk dilakukan pencucian adalah 0,5 – 150 mm dengan Spesifik gravity 1,3 – 1,9 type dense-medium separator yang digunakan dapat berupa bath cyclone dan cylindrical centrifugal. Untuk cylinder centrifugal separator digunakan untuk pencucian batubara ukuran besar dan sedang.

Dense medium cyclone bekerja karena adanya kecepatan dense medium, batubara dan pengotor oleh gaya centrifugal. Batubara bersih ke luar menuju ke atas dan pengotornya menuju ke bawah. Gambar 2 menunjukkan contoh dense medium bath dan dense medium cyclone. Faktor penting dalam operasi berbagai dense medium sistem didasarkan pada magnetite dan efisiensi recovery magnetite yang digunakan lagi.

3. Hydrocyclone

Hydrocyclone adalah water based cyclone dimana partkel-partikel berat mengumpul dekat dengan dinding cyclone dan kemudian akan ke luar lewat cone bagian bawah. Partikel-partikel yang ringan (partikel bersih) mennuju pusat dan kemudian ke luar lewat vortex finder. Diameter cyclone sangat berpengaruh terhadap efektifitas pemisahan. Kesesuaian ukuran partikel batubara yang akan dicuci adalah 0,5 – 150 cm dengan spesifik gravity 1,3 – 1,5

4. Concentration Tables

Proses konsentrasi table adalah konsentrasi dengan meja miring terdiri dari rib-rib (tulang-tulang) bergerak ke belakang dan maju terus menerus dengan arah yang horisontal. Partikel-partikel batubara bersih (light coal) bergerak ke bawah table, sedangkan partikel-partikel kotor (heavy partical) merupakan partikel yang tidak diinginkan terkumpul dalam rib dan bergerak ke bagian akhir table.

Batubara ukuran halus dapat dicuci dengan alat ini secara murah tetapi kapasitasnya kecil dan hanya efektif untuk melakukan pencucian pada batubara dengan spesific gravity lebih besar 1,5 dengan ukuran partikel batubara yang dicuci 0,5 – 15 mm.

Harga Batubara saat ini ditentukan melalui Indonesian Coal Index. Indonesian Coal Index (ICI) ialah indeks harga jual batubara berdasarkan kualitasnya yang berlaku di Indonesia. ICI ini sendiri dibentuk oleh PT Coalindo Energy yang bekerja sama dengan Argus Media Limited (Inggris) dan sudah dimulai pada tahun 2006. ICI ini dibentuk karena didasari oleh kebutuhan Indonesia untuk memiliki standar harga sendiri. Sebelumnya, harga jual batubara di Indonesia mengikuti harga internasional, tetapi karena perbedaan spesifikasi dan otonomi antara pasar di Indonesia dan di luar, maka dibentuklah ICI ini. ICI ini didapat dari analisis oleh Coalindo dan Argus Media. Coalindo menggunakan metode panelis dimana panelis ini teridir dari 14 orang produsen, 14 orang konsumen dan 7 orang trader dan broker. Mula-mula panelis dari Coalindo mengajukan harga. Kemudian nilai yang didapatkan akan di evaluasi kembali oleh Coalindo. Dari sana, 10% harga tertinggi dan terendah akan dibuang, sisanya akan dihitung rata-ratanya sehingga didapatkan nilai jual dari 4 macam batubara. Kemudian coalindo akan mengirimkan hasilnya ke Argus Media di inggris, dan Argus Media di Singapura akan mengajukan harga jual berdasarkan analisis harga harian dan data transaksi di pasar. Kedua nilai yang didapat Argus Media di Inggris kemudian akan dirata-ratakan dan akan mendapat nilai akhir ICI.

Specification                                                                                                            FOB Kalimantan, per tonne
Type	Grade (Kcal)	Timing	Sulphur	Ash	TM	Size
ICI-1	6,500 GAR (6,200 NAR)	In 90 days	up to 1 %	up to 12 %	up to 12 %	Panamax
ICI-2	5,800 GAR (5,500 NAR)	In 90 days	up to 0.8 %	up to 10 %	up to 18 %	Panamax
ICI-3	5,000 GAR (4,700 NAR)	In 90 days	up to 0.6 %	up to 8 %	up to 30 %	Panamax
ICI-4	4,200 GAR (3,900 NAR)	In 90 days	up to 0.4 %	up to 6 %	up to 40 %	Tug & Barge