Tentang Antara Geoteknik dan Hidrogeologi

"Geoteknik Vs. Hidrogeologi"

GEOTEKNIK

1.        Pengertian Geoteknik

Geoteknik adalah salah satu dari banyak alat dalam perencanaan atau design tambang, data geoteknik harus digunakan secara benar dengan kewaspadaan dan dengan asumsi-asumsi serta batasan-batasan yang ada untuk dapat mencapai hasil seperti yang diinginkan.

Dalam penambangan secara tambang terbuka (open pit), sudut kemiringan adalah satu faktor utama yang mempengaruhi bentuk dari final pit dan lokasi dari dinding-dindingnya. Dikarenakan dari perbedaan dari keadaan geologinya, maka kemiringan optimum dapat beragam diantara berbagai pit dan bahkan dapat beragam pula dalam satu pit yang sama. Sudut pit pada umumnya dapat dikatakan sebagai sejumlah waste yang harus dipindahkan untuk menambang bijih.

2.        Peran Geotek di Pertambangan

Peranan Geotek sebenarnya tidak hanya melakukan perhitungan saja tetapi lebih mengarah kepada memberikan panduan kepada pihak terkait mengenai potensi bahaya geoteknik yang akan terjadi kepada pihak terkait (manajemen perusahaan, institusi, mineplanner, dll). Berikut beberapa contoh aplikasi geotek dalam pertambangan :

a.   Eksplorasi dan mine development. Geoteknik diperlukan untuk memandu kepada arah pembuatan desain pit yang optimal dan aman (single slope degree, overall slope degree, tinggi bench,potensi bahaya longsor yang ada ex: longsoran bidang, baji, topling busur,dll) sesuai dengan kriteria SFnya. Disini ahli geotek tidak hanya melakukan analisis namun juga ikut turun memetakan kondisi geologi (patahan/lipatan/rekahan, dll) dilokasi yang akan dibuka tambang. Selain itu juga geoteknik diperlukan dalam pembangunan infrastruktur tambang seperti stockpile, port, jalan hauling diareal lemah, dll. Disini, peran ahli geotek adalah memberikan analisis mengenai daya dukung tanah yang aman, cut fill volume, serta langkah-langkah yang diperlukan untuk memenuhi safety factor sehingga ketika dilakukan kontruksi dan digunakan tidak terjadi kegagalan (failure)

b.  Operasional Tambang pada kondisi ini ahli geotek berperan dalam pengawasan kondisi pit dan infrastructur yang ada, sebagai contoh pengawasan pergerakan lereng tambang, zona-zona potensi longsor di areal tambang (pit dan waste dump) akibat proses penambangan, prediksi kapan longsor akan terjadi, apakah berbahaya untuk operasional di pit atau tidak, langkah apa saja yang harus dilakukan untuk mengantisipasi longsor seperti mengevakuasi alat, melakukan push back untuk menurunkan derajat kemiringan lereng, melakukan penguatan, melakukan pengeboran horizontal untuk mengeluarkan air tanah,dll. Disini peran ahli geotek memandu tim safety dalam pengawasn operasional tambang dan ahli geotek bisa melakukan penyetopan operasional pit jika membahayakan keselamatan manusia dan alat. Diinfrastruktur juga berlaku hal yang sama.

c.     Post mining Setelah kegiatan penambangan selesai, geotek bekerja sama dengan safety juga berperan untuk memastikan bahwa kondisi waste dump dan pit dalam kondisi aman dan tidak terjadi longsor dalam jangka waktu lama, karena setelah tambang selesai lahan tersebut akan dikembalikan kepada pemerintah dan masyarakat dan menyangkut masalah citra perusahaan, bagi perusahaan yang berstatus green company hal ini merupakan harga mati yang tidak bisa ditawar.

3.        Tujuan Geoteknik

a.         Pit slope diusahakan harus dibuat setajam mungkin dengan tanpa menimbulkan kerugian ekonomi secara keseluruhan yang disebabkan karena ketidak setabilan kemiringan dan tanpa membahayakan keamanan dari pekerja maupun peralatan

b.        Menetapkan besarnya sudut kemiringan pit yang dianggap aman pada suatu pertambangan. Analisa harus mengidentifikasi daerah yang mempunyai potensi longsor atau daerah berbahaya lainnya.

HIDROGEOLOGI

a.         Hidrogeologi

Hidrogeologi adalah merupakan perpaduan antara ilmu geologi dengan ilmu hidrolika yang kajiannya dititikberatkan pada gerakan air tanah delam secara hidrolik. Gabungan dua kata hidro dan geologi menunjukkan secara implisit pengertian geologi dan air, atau dengan kata lain adalah merupakan suatu studi tentang interaksi antara kerangka unsur batuan dengan air tanah. Dalam istilah hidrolika maka istilah gerakan dalam tanah dikenal dengan hidrolika dalam media porus, karena air tanah mengalir diantara sela-sela butiran tanah yang sekaligus sebagai media.

Pengetahuan tentang hidrogeologi ini penting bagi manusia, karena fungsi dan kegunaannya meliputi 3 aspek :

·         Aspek sebagai sumber alam yang dimanfaatkan untuk berbagai keperluan manusia.

·         Aspek bagian hidrologi di dalam tanah yang mempengaruhi keseimbangan siklus global.

·         Aspek anggota atau gen dari geologi.

Kajian ilmu hidrologi meliputi hidrometeorologi (air yang berada di udara dan berwujud gas), potamologi (aliran permukaan),limnologi (air permukaan yang relatif tenang seperti danau; waduk) geohidrologi (air tanah), dankriologi (air yang berwujud padat seperti es dan salju) dan kualitas air. Penelitian Hidrologi juga memiliki kegunaan lebih lanjut bagi teknik lingkungan, kebijakan lingkungan, sertaperencanaan. Hidrologi juga mempelajari perilakuhujan terutama meliputi periode ulang curah hujan karena berkaitan dengan perhitungan banjir serta rencana untuk setiap bangunan teknik sipil antara lain bendung, bendungan dan jembatan.

Kualitas sumber raw water dapat bervariasi dari waktu ke waktu. Potable water (air minum) pada beberapa wilayah secara farmasi memiliki kualitas sangat rendah sehingga tidak dapat diminum. Air tersebut harus dimurnikan dulu sebelum digunakan dalam produksi farmasi. Variasi dapat terjadi secara musiman dan kontaminannya juga bervariasi. Beberapa wilayah dipengaruhi oleh musim kemarau dan penghujan. Beberapa wilayah lain dipengaruhi oleh 4 musim (winter, spring, autumn & summer).

Variasi alami musiman, variasi kualitas & variasi kandungan mikroba juga dapat terjadi pada city water, yaitu air minum yang dipasok oleh Perusahaan Air Minum Kota. Konsekuensinya air tersebut perlu dimurnikan sebelum digunakan. Perlu dilakukan langkah-langkah menghilangkan pengotor dan mengendalikan jumlah mikroba untuk menghindari kontaminasi produk.

Tidak ada air murni (pure water) di alam karena sangat bervariasinya sumber air dan sifat kimia unik air yang menyebabkan air menjadi pelarut universal. Otoritas kesehatan mencatat terdapat lebih dari 90 jenis kontaminan yang bisa mengkontamiansi air minum. Kontaminan dapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok :          

a.         Kontaminan anorganik, misalnya chloramines, magnesium karbonat, kalsium  karbonat dan sodium klorida.

b.        Kontaminan organik, misalnya residu detergen dan pelarut.

c.         Kontaminan padatan, misalnya tanah liat, sols, cols dan tanah.

d.        Kontaminan gas, misalnya nitrogen, karbondioksida dan oksigen.

e.         Kontaminan mikroorganisme, kontaminan yang berpeluang menyebabkan   kesulitan besar karena jumlahnya dapat bertambah pada kondisi nutrisi sangat terbatas, bahkan mampu berkembang pada pure water.

Perlakuan (treatment) yang harus dilakukan terhadap air sangat dipengaruhi oleh sifat kimia air dan kontaminan yang ada. Kontaminan pada air dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti:

·         Hujan, yang dapat melarutkan asam dari atmosfer dan membawa kontaminan lain.

·         Erosi, yang membuat terbawanya mineral, tanah liat dan tanah.

·         Polusi, yang berasal dari atmosfir maupun kontaminasi air tanah.

·         Pelarutan, mineral dan padatan secara perlahan dapat terlarut di dalam air simpanan.

·         Sedimentasi, mineral yang terlarut dapat mengalami pengendapan kembali sehingga memampatkan pipa dan filter.

·         Dekomposisi, dapat terjadi pada kontaminan yang dapat terdegradasi.


Bagi yang mau belajar lebih lanjut, silahkan download link dibawah ini :
https://drive.google.com/open?id=1tZvSM5dqhWC0XEb47VxV2z7GOGPUe8-n

Klasifikasi Cadangan Batubara

"Klasifikasi Cadangan Batubara"

Salah satu hal yang menentukan dalam pengusahaan batubara adalah besarnya potensi cadangan batubara di daerah yang bersangkutan . Beberapa klasifikasi cadangan yang ada mengacu kepada standart yang ditetapkan  oleh USGS (United State Geology Survey ) dan standart yang diterapkan oleh GSQ ( Geological Survey of  Queensland ) adalah sebagai berikut :

Secara umum ada dua istilah cadangan , yaitu :

1. Coal Resource ( Sumber Batubara )

Adalah cadangan batubara yang ada dipermukaan tanah yang menguntungkan / berpotensi untuk dimanfaatkan dalam setiap pembentukan dan jumlahnya untuk ditambang  .Ada 3 ( tiga ) kategori Coal resource yang dikenal yaitu :

a. Measured Coal Resource (Pengukuran Sumber Batubara )

Sering juga disebut Proven Resource atau Confirmed Resource atau Positive Resource  , adalah cadangan batubara yang dari tingkat kerapatan dan kualitas datanya yang layak dan dapat dipercaya untuk perhitungan ketebalan , kualitas kedalaman dan tonnage cadangan insitu . Dasar perhitungannya adalah sebagai berikut :

- Jarak spasi antara titik bor > 1 km

- Radius dari pengamatan  terakhir > 0.5 km

- Tebal batubara relatif konstan

- Lapisan batubara menerus ( tidak terputus ) , bila tidak menerus maka  maka jarak pengamatan harus dipersempit lagi .

- Titik pengamatan dalam satu lapisan batubara yaitu Outcrop , trencing  area kerja tambang dalam titik bor.

- Khusus untuk data batubara dari drilling yang dipakai data coring saja dengan recovery minimum 90 %.

b. Indicated Coal Resource ( Tertunjuk Sumber Batubara )

Adalah cadangan batubara estimasi yang dihitung atas control titik – titik  pengamatan yang dimiliki . Dasar perhitungannya adalah sebagai berikut :

- Jarak antara titik pengamatan maksimum 2 km.

- Radius dari data point terakhir  maksimum 1 km.

- Tebal lapisan batubara relative konstan .

- Lapisan batubara menerus atau tidak menerus ( terputus ).

Titik pengamatan dalam satu lapisan batubara yaitu Outcrop ( singkapan bagian – bagian luar ), trencing ( pembuatan parit/ channel ) guna mengetahui out crop di ujung cropline (garis singkapan ) , daerah kerja tambang dalam titik bor .

Khusus untuk data batubara dari  bor samping dari hasil coring bias juga dari data non coring yang didukung dari data loging.

c. Inferred Coal Resource ( Terduga Sumber Batubara )

adalah cadangan batubara terduga yang diluar sumber terukur dan sumber tertunjuk dihitung atas kontrol titik – titik pengamatan yang spasinya sangat jauh atau titik pengamatannya kurang akurat untuk diambil dasar perhitungan . Ada 2 (dua) jenis coal resource berdasarkan keakuratan titik pengamatannya, yaitu :

- Inferred Coal Resource  Class I

Sering juga disebut Assumed Coal Resource adalah cadangan batubara terduga yang dihitung atas dasar spasi titik pengamatan  maksimum 4 km dan radius terluar dari titik pengamatan yang paling ujung tidak lebih dari 2 km.

- Inferred coal Resource Class II

   Adalah cadangan batubara yang minim atau kurang dengan data dan dihitung atas dasar perkiraan ketebalan batubara yang diukur serta dihitung oleh pertimbangan komdisi regional saja.

Jika ditemukan adanya lapisan yang tidak menerus , maka dasar perhitungannya adalah sebagai berikut :

- Jarak spasi antar titik bor > 0,5

- Radius dari titik pengamatan terakhir > 100 m

Parameter yang ditetapkan untuk sumberdaya batubara ( coal resources ) adalah sebagai berikut :

2. Coal Reserves

            Adalah cadangan batubara yang secara ekonomis dapat diambil atau diproduksi berdasarkan pertimbangan kondisi – kondisi yang berlangsung pada saat sekarang ini . kondisi – kondisi itu meliputi antara lain :

a. Keadaan lingkungan  ( Environment )

   Yaitu berhubungan dengan lokasi pemukiman , pertanian hutan lindung , jalan raya instalasi listrik dan sarana lainnya yang tidak memungkinkan lagi untuk dijadikan lahan tambang . Perhitungan cadangan harus dilakukan diluar lokasi ini , dan perlu diperhitungkan juga untuk penentuan lokasi pembuanggan  tanah penutup ( disposal area ) , jalan tambang , jalan untuk pengangkutan batubara dan lokasi penumpukan batubara , pengolahan batubara , serta penentuan spesifikasi kualitas batubara yang akan dijual.

b. Peraturan pemerintah

   Adalah peraturan pemerintah yang berhibungan dengan perijinan penambangan , undang – undang lingkungan dan reklamasi ,dan peraturan – peraturan lainnya yang bersifat mengikat kepada pengusaha pertambangan  yang akhirnya akan berpengaruh kepada  nisbah penambangannya (stripping ratio) , spesifikasi kualitas batubara dan jumlahnya .

c. Teknologi

   Erat hubungannya dengan luas areal pertambangan tingkat kesulitan dalam penggambilan batubara dan topografi daerah tempat batubara itu ditemukan .Teknologi menyangkut macam alat yang digunakan , jumlahnya dan kapasitas masing –masing alat tersebut . Ketiga kondisi diatas juga menpengaruhi harga jual batubara.

Ada tiga macam kategori Coal Reserves

2.1 Mineable reserves

            Adalah cadangan batubara insitu dari cadangan terukur (measured) atau cadangan terindikasi ( indicated ) yang dapat ditambang atas pertimbangan lingkungan , peraturan pemerintah dan teknologi yang ada pada saat ini . Dasar perhitungan mineable reserves adalah sebagai berikut :

- Ketebalan minimal batubara yang ekonomis untuk diambil

- Ketebalan lapisan tanah penutup ( over  burden )

- Kualitas batubara yang sesuai spesifikasi penjualan

- Kedalaman maksimal perencanaan disesuaikan dengan kondisi alat yang ada

- Metoda penambangan tambang terbuka atau tambang bawah tanah 

- Nisbah penambangan atau stipping ratio atas pertimbangan harga jual batubara dan biaya operasi penambangan yang berlaku pada saat ini .

2.2 Recoverable Reserves

            Adalah cadangan batubara dari mineable yang pasti tertambang atas dasar pertimbangan biaya operasi penambangan yang diterapkan pada saat ini .

Dasar perhitungan  recoverable reserves adalah :

- Jumlah optimal batubara yang ekonomis untuk ditambang

- Kualitas batubara yang sesuai dengan spesifikasi penjualan

- Jumlah maksimal lapisan tanah penutup ( over burden ) yang dapat diangkut kelokasi pembuangan ( disposal area )  berdasarkan faktor kemiringan tambang , kelongsoran , pengendalian air permukaan dan pembuatan jalan menuju lokasi pembuangan.

- Kedalaman maksimal perencanaan tambang disesuaikan dengan kondisi dan jumlah alat  yang ada .

- Metode penambangan  tambang terbuka  ( open pit) atau tambang bawah tanah  ( underground mining ) .

- Faktor perolehan penambangan maksimal  90 % untuk open pit dan 50% -60 % untuk underground mining

- Penentuan nisbah penambangan atau stripping ratio yang ditetapkan berdasarkan pertimbangan harga jual batubara dan biaya operasi yang berlaku pada saat ini.

2.3 Marketable Reserves

            Adalah cadangan batubara dari recoverable reserves yang dapt dijual atas pertimbangan sampainya batubara pada lokasi terakhir ( stokpile ) , coal handling dan kualitas batubaranya . Dasar perhitungan dari marketable reserves  adalah :

- Jumlah optimal batubara yang terangkut ke stokpile (run of mine)

- Jumlah optimal batubara yang dapat terjual dengan pertimbangan spesifikasi kualitas batubara yang diminta oleh pembeli , atau kontrak penjualan pada saat ini .

- Kualitas batubara untuk menentukan harga jual batubara pada saat ini .

            Parameter untuk perhitungan cadangan batubara ( coal recerves) menurut standar yang diterapkan oleh USGS (United States Geology Survey ) dan GSQ (Geologycal Survey of Queesland ) yang dibuat berdasarkan jenis batubarannya yaitu lignit ,bituminous ,sub bituminous dan antrasit mencakup aspek – aspek sebagai berikut :

- Geologi , meliputi kemiringan batubara , tebal , struktur geological local  , litologi , jenis , kekompakan batuan , densitas batubara , kemenerusan batubara.

- Teknik penambangan

- Rancangan kemiringan penambangan

- Rancangan kemiringan penumpukan lapisan tanah penutup

- Jarak menuju lokasi pembuangan lapisan tanah penutup .

- Lebar jalan tambang.

- Lebar minimal areal kerja

- Faktor pengembangan

- Biaya operasi penambangan

            Parameter yang digunakan untuk penetuan cadangan batubara ( coal    reserves ) adalah sebagai berikut:

Sumber:

1.      Wier, E  Charles, “ Engineering Coal deposits for Surface Mining”, Coal  Exploration, Amax Coal Company.

2.      Abdul Rauf  1999,Perhitungan Cadangan Endapan Mineral , Jurusan Teknik Pertambangan .