PEMERCONTOAN BATUBARA Disusun oleh PDF

Preview

Summary

PEMERCONTOAN BATUBARA Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Teknik Pemercontoan Semester V Pada Program Studi Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Islam Bandung Tahun Akademik 2015/2016 Disusun oleh M. Faisal Ali 10.07.01.12.030 Niky Suryadi 10.07.01.12.111 Reinaldo J.H 10.07.01.12.147 UNIVERSITAS ISLAM...

Description

PEMERCONTOAN BATUBARA Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Teknik Pemercontoan Semester V Pada Program Studi Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Islam Bandung Tahun Akademik 2015/2016

Disusun oleh M. Faisal Ali Niky Suryadi Reinaldo J.H

10.07.01.12.030 10.07.01.12.111 10.07.01.12.147

UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG FAKULTAS TEKNIK PRODI TEKNIK PERTAMBANGAN 1437 H / 2016 M

PEMERCONTOAN BATUBARA

1.1

Genesa Batubara Batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah

batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, komponen utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batubara juga adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai bentuk. Analisis unsur memberikan rumus formula empiris seperti C137H97O9NS untuk bituminus dan C240H90O4NS untuk antrasit. Proses pembentukan batubara dari tumbuhan melalui dua tahap, yaitu : - Tahap pembentukan gambut (peat) dari tumbuhan yang disebut proses peatification. Gambut adalah batuan sediment organik yang dapat terbakar yang berasal dari tumpukan hancuran atau bagian dari tumbuhan yang terhumifikasi dan dalam keadaan tertutup udara ( dibawah air ), tidak padat, kandungan air lebih dari 75 %, dan kandungan mineral lebih kecil dari 50% dalam kondisi kering. - Tahap pembentukan batubara dari gambut yang disebut proses coalification. Lapisan gambut yang terbentuk kemudian ditutupi oleh suatu lapisan sedimen, maka lapisan gambut tersebut mengalami tekanan dari lapisan sediment di atasnya. Tekanan yang meningkatakan mengakibatkan peningkatan temperatur. Disamping itu temperatur juga akan meningkat dengan bertambahnya kedalaman, disebut gradient geotermik. Kenaikan temperatur dan tekanan dapat juga disebabkan oleh aktivitas magma, proses pembentukan gunung api serta aktivitas tektonik lainnya. Peningkatan tekanan dan temperature pada lapisan gambut akan mengkonversi gambut menjadi batubara dimana terjadi proses pengurangan kandungan air, pelepasan gas-gas ( CO2, H2O, CO, CH4 ), penigkatan kepadatan dan kekerasan serta penigkatan

nilai kalor. Komposisi batubara terdiri dari unsur C, H, O, N, S, P, dan unsur unsur lain (air, gas, abu)

1.2

Sampling Batubara

Sumber : www.bgs.ac.uk Gambar 1 Sampling Batubara

Sampling secara umum dapat didefinisikan sebagai Suatu proses pengambilan sebagian kecil contoh (sample) dari suatu material sehingga karakteristik contoh material tersebut mewakili keseluruhan material. Metode-metode sampling dapat terbagi berdasarkan beberapa parameter tertentu. Sampling batubara dilakukan dengan menggunakan standar-standar yang telah ada. Dimana pemilihannya tergantung keperluannya, biasanya tergantung permintaan pembeli atau calon pembeli batubara. Standar yang sering digunakan untuk keperluan tersebut diantaranya

ASTM

(American Society for Testing and Materials), AS (Australian Standard), Internasional Standard, British Standard, dan banyak lagi yang lainnya yang berlaku baik di kawasan regional maupun internasional. Untuk menghindari kesalahan pada sampling maka persyaratan untuk sampling diantaranya : - Metode standar harus benar ( ISO, ASTM, JIS, BS, dll ) - Penentuan jumlah increament harus benar - Peralatan sampling serta ukuran harus standard - Penentuan titik lokasi harus benar - Pengambilan contoh harus benar. Dalam melakukan kegiatan pekerjaan sampling pada batubara terlebih dahulu dilakukan perancangan sampling plan, dimana kegiatan tersebut berisikan :

- Perencanaan pengambilan core sample didaerah prioritas tambang dengan acuan infill drilling plan. - Perencanaan penyamplingan dengan mempertimbangkan strategi dan support studi kualitas. - Perencanaan penyamplingan dengan mempertimbangkan kondisi batubara yaitu : - Batubara segar - Batubara lapuk karena pengaruh oksidasi - Batubara terbakar - Batubara diwashout - Batubara dengan perbedaan kualitas yang tinggi - Keseragaman kualitas batubara - Split - Unsplit - Perlapisan selang-seling - Perencanaan penyamplingan dengan mempertimbangkan tingkat keberhasilan penyamplingan. Seperti pada daerah washout dan outcrop, atau daerah batubara teroksidasi dimana tingkat penyamplingan dengan metoda core sampling sering mengalami kegagalan. Hal ini bisa diganti dengan metode test pit, chips sample, channel sampling, dll. - Perencanaan

penyamplingan

dengan

mempertimbangkan

faktor

biaya

berlebihan. Dengan metode yang benar jumlah titik penyamplingan dan faktor kegagalan penyamplingan dapat dikurangi. - Daerah yang terwakili (dengan mempertimbangkan faktor daerah pengaruh maka metode sampling bisa diterapkan sesedikit mungkin penyamplingan dengan daerah pengaruh yang maksimal). - Perencanaan penyamplingan dengan mempertimbangkan data yang dibutuhkan (variasi data yang dibutuhkan meliputi data ketebalan, data kualitas, data struktur, dll). - Perencanaan penyamplingan dengan mempertimbangkan detail kualitas (untuk perencanaan kualitas komposit).

Secara garis besar sampling pada material batubara dibagai menjadi empat golongan dilihat dari tempat pengambilan dimana batubara berada dan tujuannya yaitu: exploration sampling, pit sampling, production sampling, dan loading sampling (barging dan transhipment). 1.2.1 Exploration Sampling Exploration sampling dilakukan pada tahap awal pendeteksian kualitas batubara baik dengan cara channel sampling pada outcrop atau lebih detail lagi dengan cara pemboran atau drilling. Tujuan dari sampling di tahap ini adalah untuk menentukan karakteristik batubara secara global yang merupakan pendeteksian kandungan batubara. Dimana dalam kegiatan eksplorasi dapat didapati jenis-jenis sampling, diantaranya : A.

Channel Sampling

Sumber : www.pubs.usgs.gov Gambar 2 Kegiatan Channel Sampling

Channel sampling adalah pengambilan sample dari lapisan batubara dengan membuat torehan memanjang menurut ketebalan batubara atau endapan bahan galian lainnya. Sample ini mewakili penampang batubara menurut ketebalannya. Sample ini biasanya diambil di sekitar singkapan. Sebelum melakukan penyampelan, sumuran atau parit memanjang dibuat untuk membuka satu sisi batubara segar. Channel sampling dilakukan dari suatu sumur/parit uji. Luas minimal potongan melintang 100 cm2 dan contoh yang diambil + 15 kg batubara untuk setiap ketebalan lapisan. Channel sampling terdiri dari : - Explorasi sampling - Outcrop sampling

- Pit sampling - Seam face sampling Pada channel sampling ini ada beberapa aturan yang menjadi keharusan, yaitu : - Pemilihan tempat sampling, maksudnya agar lapisan batubara atau seam batubara benar-benar terambil dari mulai roof sampai floor. Jadi harus dipilih tempat-tempat yang bisa mewakili dari roof sampai floor. - Kebersihan dari batubara lapuk, Maksudnamya adalah tambang yang batubaranya sudah terlihat dan terpapar udara maka dikatakan batubara tersebut sudah lapuk. Hal ini bertujuan supaya batubara yang di sampling benar-benar batu yang sesuai dengan batu dalam tanah. Jadi lapisan pemukaan yang terpapar dengan udara harus di bersihkan dulu. - Kedalaman galian channel, maksudnya adalah galian dari permukaan batubara setelah dibersihkan 8 cm. Hal ini bisa jadi sulit pada keadaan tertentu karena saat membuat lubang sedalam 8 cm pada dinding bisa jadi batubara retak kebelakang yang bisa menyebabkan dalamnya lebih dari 8 cm. Penggalian ini bisa menggunakan palu geologi - Lebar galian, yaitu lebarnya galian yang di buat sepanjang seam batubara 10 cm. Hal ini pun bisa terjadi masalah saat melakukan penggalian yaitu batubara bisa jadi pecah ke samping sehingga lebarnya akan melebihi dari 10 cm. Hal ini bisa di atasi dengan gergaji rantai atau gergaji mesin. - Memotong dari roof sampai floor. B.

Core Sampling

Sumber : www.leppertassociates.com Gambar 3 Kegiatan Core Sampling

Sampling batubara dari borehole (drilling) memiliki perbedaan-perbedaan dengan jenis-jenis sampling yang lainnya. Dimana sample batubara pada jenis sampling ini diambil secara mekanikal yaitu dengan core. Jadi yang dimaksud dengan core sampling ini lebih ditujukan bagaimana terhadap prosedur treatment atau penanganan untuk sample yang telah didapat dari borehole tersebut sampai sample tersebut dikirimkan ke laboratorium. Pengambilan contoh dengan pemboran pada endapan batubara yang jauh dari permukaan harus menggunakan inti (core ), sedangkan untuk endapan yang dangkal bisa dilakukan pemboran tanpa inti ( cutting ), walaupun cara ini kurang baik karena adanya kontaminasi. Pengambilan contoh dengan pemboran ini harus memperhatikan perolehan dari pemboran. Berat contoh (core) dihitung dari panjangnya (perolehan x kemajuan pemboran) dikalikan dengan kepadatan relatif batubara yang bersangkutan). ASTM sendiri menspesifikasikan prosedure pengambilan sample dari core ini dalam ASTM D 5192 – 95. Practice for collection of coal samples from core. Cor Sampling terdiri dari : - Exploration sampling - Deep drilling - Shalow drilling - Pit sample - Pit drilling Untuk kegiatan core sample dilakukan dengan melakukan prosedur di bawah ini : - Siapkan lembar unreconciled log, tiket sample, meteran, gunting, palu, plastik sample, list of core sample, lembar diskripsi dan kamera. - Periksa nama lubang bor dari core box yang akan disampling, jika sudah benar periksa urutan susunan core per meter didalam core box. - Buka tutup core dengan hati-hati supaya core tidak rusak. - Tentukan dan tandai batas top dan bottom batubara. - Lakukan pengukuran ketebalan batubara dan bandingkan dengan ketebalan dari unreconciled data. - Setelah sesuai, tandai top dan bottom batubara, serta tandai nomor bore hole dan kedalaman batubara kemudian lakukan pemotretan.

- Lakukan diskripsi core batubara secara detail, mulai dari top sampai bottom dilanjutkan diskripsi litologi diatas dan dibawah lapisan batubara. - Masukkan sample batubara, sample roof dan sample floor ditempat/kantung plastik yang berbeda. - Berikan sample code untuk coal sample, roof sample, parting sample (jika ada) dan floor sample. - Berikan tiket sample untuk coal sample, roof sample dan floor sample. - Input sample data dalam list of sampling dan input data diskripsi core dalam sample description worksheet. - Persiapkan sample yang akan dianalisa. - Bereskan segala peralatan dan bersihkan kembali tempat penyamplingan. C.

Pillar Sampling Pada pillar sampling dibuat blok-blok yang berukuran lebar 30-45 cm dan luas

450 cm2 (luas potongan melintang). Cara ini jarang digunakan karena memerlukan waktu yang lama dan sukar dalam penanganannya hingga dengan sendirinya biaya menjadi mahal. 1.2.2 Pit Sampling Pit sampling dilakukan setelah eksplorasi bahkan bisa hampir bersamaan dengan proses tambang didalam satu pit atau block penambangan dengan tujuan lebih mendetailkan data yang sudah ada pada tahap eksplorasi. Pit sampling ini dilakukan oleh pit control untuk mengetahui kualitas batubara yang segera akan ditambang, jadi lebih ditujukan untuk mengontrol kualitas batubara yang akan ditambang dalam jangka waktu short term. Pit sampling ini juga dapat dilakukan dengan pemboran juga dengan channel pada face penambangan kalau diperlukan untuk mengecek kualitas batubara yang dalam proses ditambang. Pit sampling dilakukan untuk studi kualitas secara khusus di daerah tambang yaitu : - Untuk mengetahui kualitas dari batubara kotor atau batubara oksidasi tinggi, yang pada saat penambangan ditinggalkan karena kualitasnya tidak memenuhi standard atau tidak diketahui. Hasil analisa sampling akan merekomendasi apakah layak dipakai untuk permintaan produksi kualitas rendah, untuk

blending, perencanaan pencucian atau tidak akan diproduksi karena kualitasnya sangat rendah. - Untuk mempelajari delution source (sumber delusi yang mengakibatkan penurunan kualitas dan kenaikan ash). - Untuk mengetahui keadaan seam-seam minor yang berada dilokasi penambangan seam-seam utama, yang karena faktor ketebalan dan harga kualitasnya dapat diproduksi secara menguntungkan. Untuk memastikan coal quality control pada pit sampling, sebaiknya perlu adanya peta kualitas insitu batubara yang menjadi pegangan atau panduan dalam pengawasan operasional penambangan sehingga dapat menjadikan parameter maupun pembanding antara plan dan aktual. Peta kualitas insitu batubara sebaiknya disajikan dalam grid yang memuat data kualitas insitu batubara dari data pemboran inti (coring) yang telah dilakukan (infill maupun development). Peta kualitas insitu batubara ini harus memuat block atau section dan strip. Seorang coal quality controler sebaiknya selalu meng-update data titik kontrol (control point) yang diambil di lapangan saat aktivitas expose batubara maupun penambangan batubara. Selanjutnya data yang diambil tersebut diplotkan pada peta kualitas insitu batubara sehingga diketahui data sebenarnya dan kemajuan pengambilan batubaranya. Hasil sampling (misal : channel sampling) juga dapat ditambahkan di peta kualitas insitu batubara untuk melengkapi data yang belum ada atau sebagai pembanding. Data insitu ini kita perlukan untuk crosscheck antara coal blending plan dengan aktual hasil blending setelah proses crushing. Sehingga bila ada penyimpangan kualitas batubara segera dapat diketahui penyebabnya dan harus dilakukan perbaikan agar tidak terulang atau terjadi kembali. Hal ini dapat kita jadikan eviden untuk mencegah reject kualitas. Dalam kegiatan pit sampling ini didapati beberapa prosedur satandar, diantaranya : - Diskripsi urutan litologi dan kondisi batubara yang meliputi top batubara, bottom batubara, jenis batubara, tebal perlapisannya, material kandungannya, litologi ikutan dan strukturnya. - Lakukan penyamplingan didaerah target dengan ukuran 10 cm x 10 cm x ketebalan. - Pengambilan sample dikerjakan dari top sampai bottom lapisan batubara.

- Jika pada seam batubara yang disampling terdapat banyak ply, maka setiap ply harus ditempatkan terpisah. - Sample dijaga jangan sampai berkurang dan harus mewakili keseluruhan dimensi yang diambil. - Siapkan tempat penampungan batubara, dan masukan sample dalam plastik sample yang baik. - Peralatan untuk mengambil sample tergantung kondisi perlapisan batubara, jika batubara lapuk dengan linggis pipih, tetapi jika batubara keras dipergunakan cut quick dan alat bantu lainnya.

1.2.3 Production Sampling

Sumber : Tambang Eksplorasi, ITB

Gambar 4 Sampling Batubara Untuk Grade Control

Production sampling dilakukan setelah batubara di proses di processing plant dimana proses ini dapat merupakan penggilingan (crushing) pencucian (washing), penyetokan dan lain-lain. Tujuannya adalah mengetahui secara pasti kualitas batubara yang akan di jual atau dikirim ke pembeli supaya kualitasnya sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan dan telah disepakati oleh kedua belah pihak. Dengan diketahuinya kualitas batubara di stockpile atau di penyimpanan sementara kita dapat menentukan batubara yang mana yang cocok untuk dikirim ke buyer tertentu dengan spesifikasi

batubara tertentu pula. Baik dengan cara mencampur (blending) batubara-batubara yang ada di stockpile atau pun dengan single source dengan memilih kualitas yang sesuai. Untuk kegiatan production sampling langkah-langkah yang dilakukannya, diantaranya : - Check area pengambilan batubara di masing-masing pit dalam peta kemajuan tambang. - Hitunglah kualitas batubara yang terambil dengan dasar peta kualitas. - Lakukan pengecekan proporsi blending dari data crushing. - Lakukan pengecekan apakah batubara yang terambil masuk ROM atau crusher. - Jika batubara terambil hanya di bawa ke ROM maka kualitas dihitung hanya per area di pit. - Jika batubara terambil dibawa ke crusher, maka perhitungan kualitas sampai pada kualitas blending - Perhitungan kualitas blending - Lakukan pengecekan ulang jika ada kesalahan. - Input data ke komputer (file). 1.2.4 Loading Sampling Loading Sampling dilakukan pada saat batubara dimuat dan dikirim ke pembeli baik menggunakan barge maupun menggunakan kapal. Biasanya dilakukan oleh independent company karena kualitas yang ditentukan harus diakui dan dipercaya oleh penjual (shipper) dan pembeli (buyer). Tujuannya adalah menentukan secara pasti kualitas batubara yang dijual yang nantinya akan menentukan harga batubara itu sendiri karena ada beberapa parameter yang sifatnya fleksibel sehingga harganya pun fleksibel tergantung kualitas aktual pada saat batubara dikapalkan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengambilan contoh batubara dalam kegiatan loading sampling adalah sebagai berikut : - Lokasi pengambilan contoh (dari ban berjalan/tempat penimbunan). - Jumlah increment yang harus diambil. - Berat setiap increment yang harus diambil, bergantung pada ukuran maksimum partikel. - Dilakukan replikasi sampling sebagai sampling check, bilamana diperlukan.

Lokasi pengambilan contoh dari jumlah increment yang harus diambil dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Pengambilan Jumlah Increment

Keadaan Batubara Bersih ROM

Jumlah Increment Pada Pengambilan Conto Belt Conveyor Kereta Api Kapal Stockpile 16 24 32 32 32 48 64 64

Sumber : www.academica.edu

Tabel 2 Pengambilan Jumlah Increment Standar ISO

Kondisi Conveyor Batubara 16 Cleaned 32 Un-Cleaned

Stockpile 32 64

Sumber : www.academica.edu

Tabel 3 Pengambilan Jumlah Increment Standar ASTM

Kondisi Batubara Cleaned Un-Cleaned

Conveyor Falling Steam N = 15 N = 35

Sumber : www.academica.edu

Tabel 1 berlaku jika tonase batubara kurang dari 1000 ton. Jika lebih besar dari 1000 ton, maka dihitung berdasarkan rumus empiris di bawah ini :

Untuk memeriksa pengambilan contoh yang telah dilakukan, maka diadakan replikasi, yaitu pengulangan dari increment. Dari satu batubara yang akan diambil contohnya, dibuat enam replikat dari jumlah increment yang diambil, sesuai dengan yang ditunjukan pada Tabel 1. Jika jumlah increment tidak genap dibagi enam, maka jumlah increment harus ditambah. Setiap sub-sample hasil replikasi tersebut dianalisa secara terpisah. Pengambilan contoh batubara lepas dapat dilakukan secara mekanis maupun manual dengan menggunakan peralatan seperti sekop, hand auger dan lainlain. Pengambilan contoh bisa dilakukan secara sistematis ataupun secara acak (random). Pengambilan contoh secara sistematis (sistematis sampling) dilakukan

berdasarkan waktu atau posisi dari unit yang bersangkutan. Sedangkan untuk pengambilan contoh secara acak (random sampling), waktu dan posisi unit sembarangan. Untuk kontrol kualitas, di mana pengambilan contoh dilakukan secara terus menerus, umumnya diterapkan pengambilan contoh secara sistematis. Dimana dalam kegiatan loading sampling dapat didapati jenis-jenis sampling, diantaranya : A.

Sampling Pada Stockpile Pengambilan contoh di stockpile dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : - Jumlah increment yang diambil sesuai dengan yang ditunjukkan pada tabel 1. - Pengambilan contoh dilakukan dengan sistem blok dengan cara mengukur panjang, lebar, dan tinggi stockpile - Jika ukuran-ukuran di atas telah diketahui, area stockpile dibagi sesuai dengan jumlah increment yang harus diambil. - Jika pengambilan contoh dilakukan secara manual, maka increment diambil dengan menggunakan sekop atau auger. Dalam hal ini contoh diambil dari kedalaman 30 cm. Apabila kadar air tampak tinggi (basah), contoh diambil lebih ke dalam lagi sampai setengah tinggi/tebal timbunan batubara di stockpile. Jika dilakukan secara mekanis, maka untuk ketebalan batubara lebih dari empat meter, pengambilan contoh dilakukan pada dua level atau lebih, dengan catatan tiap level tidak lebih dari empat meter. - Contoh kemudian diberi identitas pada containernya, dan siap dikirim ke laboraturium untuk dianalisa.

B.

Sampling Pada Belt Conveyor Pengambilan contoh di atas belt conveyor dapat dilakukan sebagai berikut: - Jumlah increment yang diambil sesuai dengan yan...