Senin, 01 Juni 2009

Teknik Eksplorasi

1. PENDAHULUAN
Seluruh kegiatan eksplorasi pada dasarnya bertujuan untuk meningkatkan potensi sumber daya mineral (resources) yang terdapat dibumi menjadi cadangan terukur yang siap untuk di tambang (miniable reserve).
Tahapan eksplorasi ini mencakup kegiatan untuk mencari dimana keterdapatan suatu endapan mineral, menghitung berapa banyak dan bagaimana kondisinya, serta ikut memikirkan bagaimana sistem pendayagunaannya.

Kajian ekonomi pada kegiatan eksplorasi ini perlu dilakukan terutama pada :
- Tahap menuju eksplorasi rinci (analisis ekonomi eksplorasi)
- Tahap sebelum penambangan (analisis ekonomi endapan)
- Mineral / studi kelayakan, (ekonomi makro)
Beberapa ilmu penunjang yang mendukung kegiatan eksplorasi ini antara lain :
- Geologi, mineral, genesa bahan galian
- Teknik eksplorasi, geofisika, geokimia
- Analisis cadangan, geostatistik
- Hidrogeologi, geoteknik
- Ekonomi endapan mineral
Secara umum aliran kegiatan/eksplorasi endapan bahan galian dimulai dengan kegiatan prospeksi atau eksplorasi pendahuluan yang meliputi kegiatan persiapan di kantor (kompilasi foto udara, citra landast, GIS, peta-peta yang sudah ada, atau laporan yang tersedia) sampai kepada survei geologi awal yang terdiri dari peninjauan lapangan, pemetaan geologi regional, pengambilan contoh (scout sampling) serta memetakan mineralisasi endapan untuk mengetahui apakah kegiatan eksplorasi ini bisa dilanjutkan atau tidak.
Kegiatan selanjutnya adalah melakukan eksplorasi detail (rinci) yang meliputi pemetaan geologi rinci serta pengambilan contoh dengan jarak yang relatif rapat sesuai dengan sifat endapan bahan galian termaksud. Contoh-contoh yang diperoleh kemudian dianalisis di laboratorium untuk ditentukan kadar, sifat fisik lain yang menunjang kegiatan penambangan.
Perhitungan cadangan dilakukan dengan berbagai metode perhitungan yang sesuai untuk jenis endapan tertentu, antara lain dengan cara area of influence, triagular grouping,cara penampang, cara block system dan lain sebagainya. Secara konvensional sampai kepada cara geostatistik (kriging).





































Gambar . Aliran Kegiatan Eksplorasi Secara Umum

2. GENESA BAHAN GALIAN
Bahan galian selalu dihubungan dengan material di alam yang dapat ditambang secara ekonomis. Bahan galian tersebut bisa berupa bijih (mengandung logam) ataupun mineral industri (mineral berharga), baik yang terdapat di bawah permukaan maupun yang tersingkap di permukaan.
Selanjutnya akan diuraikan secara singkat bagaimana terbentuknya (genesa) bahan galian tersebut baik yang primer (terjadinya berhubungan langsung dengan aktivitas pembekuan magma) ataupun yang sekunder (terbentuk akibat proses-proses selanjutnya yang umumnya terjadi di permukaan).
Endapan primer dapat diklasifikasikan dalam bermacam-macam jenis menurut urutan-urutan pembekuan magma, yang secara umum dapat disederhanakan sebagai berikut :
- Endapan magmatik cair
- Endapan pegmatitik
- Endapan pneumatolitik
- Endapan hidrothermal
Endapan magmatik cair terbentuk pada awal pembekuan magma yang umumnya di endapkan mineral-mineral dengan titik beku/leleh yang tinggi (>600 0C). misalnya endapan bijih kromit, magnetit, nikel dan lain-lain. Pada tahap ini memungkinkan suatu endapan bahan galian terbentuk secara homogen dan relatif mempunyai penyebaran yang luas serta berdimensi besar. Hal ini bisa terjadi akibat pemisahan/segresi suatu mineral tertentu terhadap mineral lainnya yang mungkin belum stabil pada lingkungan ini.
Pada endapan pegmatilitik yang mempunyai temperatur pembekuan sekitar 400-500 0C. Memungkinkan terbentuknya mineral-mineral dengan kristal yang besar akibat pembekuan magma yang relatif lambat.
Ciri utama dari endapan pneumatolitik adalah adanya pengaruh gas dominan sehingga memungkinkan terbentuknya mineral-mineral bijih berharga.
Endapan hidrotermal terbentuk relatif di dekat permukaan yang umumnya berbentuk urat (vein) atau veinlet yang banyak mengandung mineral berharga.
Endapan hidrotermal ini dapat dibagi lagi dalam :
- Katatermal (300-400 0C)
- Mesotermal (200-300 0C)
- Epitermal (100-200 0C)
- Teletermal (<100 0C)
Setiap batuan atau endapan bahan galian/endapan bijih mempunyai lingkungan pengendapan tertentu yang selanjutnya jika terjadi perubahan lingkungan, maka endapan tersebut akan membentuk mineral/endapan baru yang sesuai dengan lingkungan tersebut dan akan membentuk endapan sekunder.
Proses-proses penting dalam pembentukan endapan sekunder tersebut antara lain adalah proses pelapukan (mekanis, kimia) yang akan memberikan endapan-endapan seperti :
- Endapan aluvial (eluvial, koluvial, aluvial, placer)
- Endapan sedimen
- Endapan akibat proses evaporasi
- Endapan lateritik
- dll
Klasifikasi suatu endapan bahan galian yang telah dibuat oleh para pakar terdahulu umumnya identik dengan apa yang telah dibahas di atas, perbedaannya terutama hanya pada penekanannya. Ada yang cenderung membagi atas dasar keterdapatannya dan ada yang dihubungkan dengan komoditi yang dibahasnya. Ada lagi klasifikasi yang didasarkan atas tectonic setting.
Beberapa pakar tersebut antara lain :
- Lindgren
- Scgneiderhorn
- Niggli
- Petrascheck
Klasifikasi Endapan Bahan Galian Menurut Petrascheck
1. Endapan bijih magmatogen
a. Endapan magmatik cair (intra magmatik)
b. Endapan pegmatitik (peri magmatik)
c. Endapan pneumatolitik (peri magmatik)
d. Endapan hidromtermal (apo magmatik)
e. Endapan vulkano-sedimenter (kuroko)
2. Endapan hasil pelapukan
a. Endapan hasil pelapukan mekanis (mis. Eluvial Pt)
b. Endapan hasil pelapukan kimiawi (mis. laterit)
c. Endapan hasil larutan pelapukan (mis. Ni-hidrosilikat)
3. Endapan sediamenter
a. Endapan sediameter mekanis ( Aluvial Au, Sn)
b. Endapan sediameter kimiawi dan sin diagenetik
1. Endapan hasil larutan pelapukan yang terkonsentrasi di daerah kering ( Endapan Cu Red Bed)
2. Endapan hasil pembentikan larutan garam yang termigrasi (Endapan Pb-Zn Mississippi)
3. Endapan oolitik marine (Fe oolitik, Meningitis oolitik)
4. Endapan sulfida sediameter (Kupfershiefer)
5. Endapan akibat pengaruh pemisahan bakteri (Bog iron area, end. danau)
4. Endapan metamorfosa
a. Endapan metamorfosa kontak
b. Endapan metamorfosa regional
5. Endapan metamorfosa
a. Endapan metamorfosa-hidratogen
b. Endapan metamorfosa-magmatogen
c. Endapan granitisial (End. Sulfida berbentuk skelet)
6. Endapan kenegerasi
a. Endapan hidrotermal sekunder (End. Pb/Zn di batuan gamping,)
b. Endapan regenerasi palingen (End. Sn-Ag-Sb )
3. PEMETAAN (Mapping)
Pemetaan : Suatu pekerjaan pemindahan atau pencatatan gejala/fakta geologi di lapangan ke suatu peta, dengan skala tertentu.
Pekerjaan pemetaan ini biasanya dilakukan pada tiap awal dan kegiatan eksplorasi yang sangat bermanfaat untuk orientasi pada daerah penyelidikan (Dari foto udara), disamping juga untuk peta dasar, peta untuk desain eksplorasi dan lain-lain.

4. PROSES & CARA PENAMBANGAN (AMDAL)

A. Proses
Melakukan penambangan yang berwawasan lingkungan dan berkelanjutan perlu direncanakan dan dilaksanakan proses (tahapan/langkah-langkah) sebagai berikut :

1. Studi Kelayakan tambang
2. Perencanaan Sistem Manajemen Lingkungan (SML)
3. Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL)
- Kerangka Acuan
- Analisis Dampak Lingkungan (AMDAL)
- Rencana Pengelolaan Lingkungan (RKL)
- Rencana Pemantauan Lingkungan (RPL)
Bila tanpa AMDAL perlu dilakukan
- Upaya Pengelolaan Lingkungan (UKL)
- Upaya Pemantauan Lingkungan (UPL)
4. Audit Lingkungan
B. Cara Penambangan
1. Tambang Terbuka
2. Tambang Tertutup

C. Laporan Teknis dan atau Laporan Ilmiah



































Gambar . Peranan Pemetaan di Dalam Kegiatan Pertambangan

5. PETUNJUK KE ARAH BIJIH (guide to are)
Mencari suatu endapan bahan galian tertentu perlu diketahui terlebih dahulu lingkungan pengendapan/terbentuknya endapan tersebut, sehingga eksplorasi dapat berjalan lebih efisien. Faktor utama yang perlu diperhatikan adalah mengenai asosiasi batuan (metallogentic province), dimana setiap jenis batuan akan memberikan lingkungan pengendapan unsur/endapan bahan galian tertentu.
- Batuan asam, terdapat mineral-mineral sulfida yang umumnya mengandung logam-logam berharga seperti lembaga (Cu), timbal (Pb), seng (Zn), air raksa (Hg), atau mineral-mineral oksida : timah (Sn).
- Batuan sedang,umumnya mengandung emas (Au) dan perak (Ag) dan mineral-mineral hidroksida seperti aluminium (Al).
- Batuan basa atau ultra basa akan membeikan lingkungan pengendapan yang baik untuk intan, nikel (Ni), kobalt (Co), platina (Pt), kromit (Cr) serta bebeapa jenis batu permata seperti garnet dll.
- Batuan sedimen bisa menghasilkan asosiasi dengan karbonat (CaCo3 ataupun MnCO3), sedangkan yang berbentuk endapan aluvial biasanya akan memberikan endapan bijih yang relatif tahan terhadap pelapukan seperti timah (kasiterit/SnO2), emas (Au dalam bentuk nugget), perak (Ag), pasir besi (Fe). Sedangkan untuk endapan laut bisa dijumpai antara lain nodula nikel.
Mengetahui letak/akumulasi suatu endapan bahan galian, ada beberapa petunjuk yang perlu diperhatikan (lihat gambar A,B,C,D) adalah :
- Petunjuk fisigrafis
- Petunjuk mineralogis
- Petunjuk statigrafis dan litologis
- Petunjuk strukturil
- Geokimia/biokimia
- Geobotani
- Air tanah

Pada kegiatan eksplorasi, korelasi gejala-gejala geologi yang terdapat di daerah penyelidikan penyelidikan sangat penting untuk mendapatkan petunjuk-petunjuk ke arah daerah mineralisasi. Korelasi ini (lihat gambar E, F, G, H, I, J ) di dasarkan atas :
1. Tipe batuan yaitu korelasi outcrops, litologis, paleontologis, vegetasi, topografis
2. Sturktur geologi yaitu perlipatan (folding) dan patahan.sesar (fault)
3. Prinsip-Prinsip Geologi dan Dimensi yaitu Diskontinuitas dan kontinuitas, Dinamik Geoproses model (dimensi), Analisis dan Pemodelan (elemen numerik) lihat gambar K,L,M,N
6. ¬EKSPLORASI PENDAHULUAN/PROPEKSI
Menurut sifat penyelidikannya terhadap suatu endapan bahan galian, kegiatan eksplorasi ini dapat dibedakan atas eksplorasi tidak langsung yang terdiri dari eksplorasi geofisika dan eksplorasi geokimia serta eksplorasi langsung.
Eksplorasi Tidak Langsung
Ada dua cara prospeksi tidak langsung, yaitu cara geofisika dan cara geokimia/geobotani. Cara geofisika dapat dilakukan dengan menggunakan pesawat terbang (air borne), mobil (car borne), ataupun dengan jalan kaki
Eksplorasi Geofisika
Penyelidikan ini pada prinsipnya hanya menggunakan sifat-sifat dari endapan bahan galian yang akan dicari terutama yang berada di bawah permukaan. Untuk suatu endapan yang tersingkap di permukaan cara ini tetap diperlukan untuk mengetahui bentuk geometri endapan bahan galian tersebut secara keseluruhan,
Mengingat tidak semua endapan atau vein dan lainnya mempunyai singkapan di permukaan, maka cara penyelidikan geofisika (prospeksi tak langsung) menjadi sangat penting.
Cara penyelidikan geofisika terdiri atas :
a. Cara magnetik
b. Cara listrik
c. Cara gravitasi
d. Cara seismik
e. Cara redioaktif








































Gambar . Kegiatan Eksplorasi

a. Cara magnetik
- Dalam cara ini yang penting adalah adanya sifat-sifat anomal medan magnet yang ditimbulkan oleh suatu badan bijih
- Terutama dipakai untuk mencari endapan bijih yang bersifat magnet, sepertu endapan bijih besi, kompleks sulfida yang mengandung pirotit
- Cara magnetik ini bisa dilakukan dengan air borne, jalan kaki
- Diperlukan koreksi-koreksi terhadap ketinggian dan waktu
- Hasil baru merupakan interpretasi, yang selanjutnya harus duteruskan dengan sampling dan perhitungan cadangan/kadar
b. Cara listrik
• Potensial diri (self potential)
- Cara ini dipakai pada endapan yang sifatnya menghasilkan arus listrik karena proses elektrokimia (terjadi polarisasi muatan)
- Pengukuran ditunjukan pada potensial spontan yang timbul karena proses oksidasi
- Umumnya untuk vein-vein sulfida (kecuali ZnS), grafit
- Dari hasil pengukuran dibuat profil-profil dan peta kontur, yang dapat menunjukkan adanya anomali
- Setelah daerah anomali ditentukan, penyelidikan lanjutan yang harus dilakukan ialah sampling (pemboran), penentuan kadar, dan perkiraan cadangan
- Cara ini hanya dapat dilakukan di permukaan (on ground surface)
• Tahanan jenis (resistivity)
- Terutama untuk endapan yang terkandung pada suatu masa dengan tahanan jenis yang kontras dengan sekitarnya
- Dapat juga digunakan pada prospeksi endapan sulfida base metal : Pb, Cu, Zn
Eksplorasi Geokimia
Eksplorasi geokimia ini dilakukan melalui pengukuran yang sistematik terhadap satu atau lebih unsur jejak (trace elements) pada batuan, tanah, stream sediments,vegetasi, air, atau gas. Tujuannya adalah untuk mencari anomali geokimia berupa konsentrasi unsur-unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungannya atau blackground geokimia. Anomali-anomali ini dihasilkan dari mobilitas dan dispersi unsur-unsur yang terkonsentrasi pada zone mineralisasi.
Dispersi geokimia dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu :
- Dispersi primer, yang berhubungan dengan fenomena konsentrasi mineral sepereti pada alterasi hidrotermal.
- Dispersi sekunder, yang dihubungkan dengan fenomena pelapukan dan geomorfologi.
Eksplorasi Cara Langsung
Cara-cara prospeksi yang dipakai di permukaan (langsung) adalah :
• Penyelidikan singkapan (out-crop)
Dilakukan dengan cara mencari singkapan-singkapan vein, badan bijih atau batuan-batuan pembawa bijih, yaitu pada :
- Lembah-lembah sungai (hasil erosi air)
- Bentuk-bentuk menonjol di permukaan
• Penjejakan (Tracing) float
- Float adalah fragmen-fragmen/potongan-potongan bijih yang berasal dari penghancuran outcrop (oleh erosi)
- Oleh gaya gravitasi dan aliran air, float ini ditranspor ke tempat-tempat yang lebih rendah (ke hilir)
- Dengan berjalan melawan arah aliran (ke hulu) dapat di trace tempat asal float tersebut
- Jarak float terhadap source (asalnya) dapat di duga dari ukuran dan bentuk butiranya, serta sifat-sifat sungainya (banjir, dan lain-lain), juga keadaan penyebarannya
- Float yang ditemukan diplot dipeta serta dicatat sifat-sifatnya (ukuran, bentuk permukaan, dan komposisinya)
• Tracing dengan panning (mendulang)
- Caranya sama dengan tracing float
- Dilakukan untuk ukuran butiran yang (lebih) halus
- Biasanya untuk mencari mineral berat
Keduanya cara tracing ini biasanya diteruskan dengan cara trenching atau test pitting, yaitu mulai di tempat dimana float hilang ke arah atas tebing
• Trenching (pembuatan parit)
- Terbatas pada overburden yang tipis saja
- Kedalaman efektif/ekonmis 2-2,5 m (dengan sekop)
- Dibuat tegak lurus terhadap jurus ore body atau formasi
- Dibuat mulai dari bagian yang rendah sehingga terjadi self draining (pengeringan langsung)
• Test pitting (pembuatan sumur uji)
- Untuk endapan yang terlalu dalam bila dibuat parit
- Overburden harus bebas dari bongkah-bongkah besar dan air
- Penyanggaan sesedikit mungkin agar tidak mudah longsor
- Barisan sumur uji dibuat tegak luruh (strike)
- Kedalaman sumur uji dapat mencapai 30 m, hal ini tergantung pada kestabilan dinding dan kemampuan pekerja/peralatan
Untuk tubuh atau badan bijih (ore body) yang tidak tersingkap atau tidak terlihat tanda-tandanya di permukaan dipakai cara-cara :
- Geofisika (tak langsung)
- Pemboran (drilling)
- Pembuatan shaff (shaff shinking)
- Memperhatikan Korelasi Fenomena Geologi
- Mendesain dimensi mineralisasi dengan memperhatikan prinsip-prinsip geologi (gambar K,L,M,N)
Prospeksi di Daerah Endapan Aluvial (Placer)
Endapan aluvial : ialah endapan yang terbentuk akibat proses konsentrasi mekanis dari hasil pelapukan batuan asal
Endapan aluvial dapat terbentuk bila mineral bijih tersebut :
- Mempunyai berat jenis tinggi
- Kekerasan tinggi
- Daya tahan terhadap pelapukan kimia tinggi
Contoh mineral atau native element yang terdapat pada endapan aluvial antara lain :
Emas (Au)
Perak (Ag)
Kasiterit (SNO2)
Intan (C)
Platina (Pt)
Ilmenit (FeTiO3)
Magnetik (Fe3O4)
Teknik Pemboran
Tujuan dari pemboran ini bisa bermacam-macam, antara lain bisa digunakan untuk :
- Pengambilan contoh (sampling) pada kegiatan eksplorasi
- Produksi/kontruksi (Pada air tanah, minyak bumi)
- Peledakan (pada kegiatan penambangan material keras)
Faktor-faktor yang mempengaruhi di dalam pemilihan cara pemboran ini adalah :
- Tujuan
- Topografi dan geografi
- Litologi dan struktur geologi
- Biaya yang tersedia (dan waktu)
- Peralatan dan keterampilan
Jenis pemboran atau jenis bor (berdasarkan mekanisme pemecahan batuannya) :
- Perkusif (tumbukan)
- Rotasi
- Perkusif-rotasi
Jenis-jenis mesin bor dan cara bekerjanya :
- Cable, tool machine (bor mesin tumbuk percusive)
- Jet drilling
- Rotary drilling with mud
- Air rotary method
- Down the hole drilling method
- Reserve circulation drilling









































Gambar . Tujuan dan Kegunaan Pemboran
Tabel 1. Komponen Pemboran dan Fungsinya

A l a t F u n g s i
Mesin bor Memutar roda
Mengangkur rod
Transportasi
Mesin pompa Mengatur sirkulasi fluida bor (pembilas)
Derek / menara Menyangga beban
Hoist - Mengangkat rod, casing, core barrel
- Transpor alat
Rod - Mengantar rod dan bit
- Meneruskan tenga ke bit
- Menyalurkan fluida
Bit Memotong / menghancurkan batuan
Core barrel Menampung core (single, double, triple core barrel)
Core box Penyimpangan core
Fluida bor - Mengangkut cutting ke permukaan
- Mendinginkan bit
- Membantu memecah batuan
- Menyangga dinding agar tidak ambruk
- Meredam getaran
Casing - Menyangga dinding
- Mencegah kebocoran fluida
- Mencegah pengotoran
Reiming shell Memperbesar lubang
Chuck Memegang rod
Pompa hidraulik Mengatur WOB
Drill collar Menambah WOB
Core lifter Menahan core dalam core barrel
Stabilizer Merendam getaran
Tabel 2. Persoalan-Persoalan Dalam Pemboran

Lokasi - Jalan transportasi
- Alat transportasi
- Mesin yang sesuai
Biaya dan waktu - Efisien kerja
- Logistik
- Pemanfaatan tenaga dan waktu
Batuan keras - Bit yang cocok
- RPM
- WOB
Runtuhan dinding • Casing
• Fluida bor : - Kecepatan <<
- Viskositas
- BJ >>
- Bentuk mud cake
Water loss - Casing
- Penambahan mud (lumpur bor)
Bit leleh - RPM <<
- WOB <<
- Fluida >
Kedalaman - Tenaga cukup
- Rod cukup
- Casing cukup
- Debit dan tekanan pompa cukup
- Fluida bor tersedia
Benda jatuh/rod putus Fishing tools
Terjepit - Viskositas fluida bor diperbesar
- Tekanan fluida >>
- Tarik pakai hoist
- Putaran rendah dan kuat
- Dibantu dengan dongkrak
Eksplorasi Bawah Permukaan
Eksplorasi bawah permukaan dilakukan bila :
- Keadaan permukaan memungkinkan (Tidak mudah ambruk)
- Eksplorasi permukaan tidak dapat memberikan informasi yang baik
Hal-hal yang perlu diperhatikan (syarat-syarat) :
- Pekerjaan harus berlangsung tetap di dalam badan bijih (ore body)
- Pekerjaan di mulai dari daerah-daerah dengan singkapan yang baik
- Biaya tidak boleh terlalu tinggi, sebab resiko yang dihadapi cukup besar
Eksplorasi bawah permukaan dilakukan dengan cara membuat :

- Tero wongan (tunnel)
- Shaft
- Raise
- Winze
- Drift
- Adit
- Cross cut
- Dan lain-lain

7. DESAIN EKSPLORASI DAN PERHITUNGAN CADANGAN
Penentuan pola eksplorasi pada pekerjaan eksplorasi suatu endapan mineral memegang peranan yang sangat penting. pola ini sangat tergantung sekali terhadap keadaan mineralisasi suatu endapan. Pola umum yang sangat sering digunakan adalah bujur sangkar, empat persegi panjang, segitiga, dan bentuk sembarang.
Disamping pola perlu ditentukan kerapatan pengambilan contoh (grid density) yang sangat tergantung pada variabel endapan. Endapan dengan variabilitas kadar yang besar memerlukan contoh yang relatif banyak (jarak antar titik pengambilan contoh harus relatif lebih rapat dibandingkan dengan suatu endapan yang homogen).
Besaran yang menyatakan variabilitas endapan secara kuantitatif dapat diekspresikan dalam koefisien varisi (coefficient of variation, CV)

contoh : - Endapan pasir besi mempunyai sebaran kadar sebagai berikut : 54 46 5* 45 39 48 62 50 51 44 %
 = 7,18 %
CV = 0,14
- Endapan emas aluvial mempunyai sebaran kadar sebagai berikut : 5 6 22 20 31 6 1 2 4 ppm


 = 10,39 ppm
CV = 1,04
Untuk beberapa besarnya cadangan suatu endapan bahan galian, ada beberapa metode perhitungan cadangan yang pemilihnya tergantung dari jenis endapan bahan galiannya. Beberapa perhitungan cadangan yang sering digunakan adalah :
- Cara isoline (dihitung berdasarkan garis kontur)
- Cara penampang
- Area of influenca :
• Extended area
• Include area
- Triangular grouping
- Blok system
- Cara geotatistik (kringing)




0 komentar:

Poskan Komentar