BAB III DASAR TEORI
3.1 Genesa Batubara
Batubara adalah batuan sedimen ( padatan ) yang dapat terbakar, terbentuk dari sisa tumbuhan yang terhumifikasi, berwarna berwarna coklat sampai hitam yang selanjutnya terkena proses proses fisika dan kimia yang berlangsung berlangsung selama jutaan jutaan tahun sehingga mengakibatkan pengkayaan kandungan karbonnya (Wolf, 198 dalam !nggayana "##")$
%ntuk menjadi batubara, ada beberapa tahapan penting penting yang harus dilewati oleh bahan dasar pembe dasar pembentukny ntuknyaa (tumbuhan)$ &ahapan penting penting tersebut yaitu ' tahap pertama pertama adalah terbentuknya gambut ( peatificat proses peatification ion)) yang merupakan proses mikrobial dan perubahan kimia (biochemical (biochemical coalification)$ coalification)$ erta tahap berikutnya adalah prosesproses prosesproses yang terdiri dari perubahan perubahan struktur kimia dan fisika pada endapan pembentuk pembentuk batubara batubara ( geochemical geochemical coalification) coalification) karena pengaruh pengaruh suhu, tekanan dan waktu$
3.1.1
Peati fication ion ) Penggambutan ( Peatificat
*ambut merupakan batuan sedimen organik ( tidak padat ) yang dapat terbakar dan berasal berasal dari sisa + sisa hancuran atau bagian tumbuhan yang tumbang tumbang dan mati di permukaan permukaan tanah, pada umumnya akan mengalami proses proses pembusukan pembusukan dan
penghancuran penghancuran yang sempurna sehingga setelah beberapa beberapa waktu kemudian tidak terlihat lagi bentuk asalnya$ embusukan dan penghancuran tersebut pada dasarnya merupakan proses proses oksidasi yang disebabkan oleh adanya oksigen dan akti-itas bakteri bakteri atau jasad jasad renik lainnya$ .ika tumbuhan tumbang di suatu rawa, yang dicirikan dengan kandungan oksigen yang sangat rendah sehingga tidak memungkinkan bakteri aerob (bakteri yang memerlukan oksigen) hidup, maka sisa tumbuhan tersebut tidak mengalami proses proses pembusukan pembusukan dan penghancuran penghancuran yang sempurna sehingga tidak akan terjadi proses oksidasi yang sempurna$ ada kondisi tersebut hanya bakteribakt bakteribakteri eri anaerob saja yang berfungsi berfungsi melakukan proses proses dekomposisi yang kemudian membentuk gambut ( peat peat )$ )$ /aerah yang ideal untuk pembentukan pembentukan gambut misalnya rawa, delta sungai, danau dangkal atau daerah dalam kondisi tertutup udara$ *ambut bersifat porous, tidak padat dan umumnya masih memperlihatkan struktur tumbuhan asli, kandungan airnya lebih besar dari 0 2 (berat) dan komposisi mineralnya kurang dari #2 (dalam keadaan kering)$
3enurut Bend,199" dalam 4$5$6 /iessel (199"), untuk dapat terbentuknya gambut, beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu '
1$ 7-olusi tumbuhan "$ klim $ *eografi dan tektonik daerah
penghancuran penghancuran yang sempurna sehingga setelah beberapa beberapa waktu kemudian tidak terlihat lagi bentuk asalnya$ embusukan dan penghancuran tersebut pada dasarnya merupakan proses proses oksidasi yang disebabkan oleh adanya oksigen dan akti-itas bakteri bakteri atau jasad jasad renik lainnya$ .ika tumbuhan tumbang di suatu rawa, yang dicirikan dengan kandungan oksigen yang sangat rendah sehingga tidak memungkinkan bakteri aerob (bakteri yang memerlukan oksigen) hidup, maka sisa tumbuhan tersebut tidak mengalami proses proses pembusukan pembusukan dan penghancuran penghancuran yang sempurna sehingga tidak akan terjadi proses oksidasi yang sempurna$ ada kondisi tersebut hanya bakteribakt bakteribakteri eri anaerob saja yang berfungsi berfungsi melakukan proses proses dekomposisi yang kemudian membentuk gambut ( peat peat )$ )$ /aerah yang ideal untuk pembentukan pembentukan gambut misalnya rawa, delta sungai, danau dangkal atau daerah dalam kondisi tertutup udara$ *ambut bersifat porous, tidak padat dan umumnya masih memperlihatkan struktur tumbuhan asli, kandungan airnya lebih besar dari 0 2 (berat) dan komposisi mineralnya kurang dari #2 (dalam keadaan kering)$
3enurut Bend,199" dalam 4$5$6 /iessel (199"), untuk dapat terbentuknya gambut, beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu '
1$ 7-olusi tumbuhan "$ klim $ *eografi dan tektonik daerah
yarat untuk terbentuknya formasi batubara antara lain adalah kenaikan muka air tanah lambat, perlindungan rawa terhadap pantai atau sungai dan energi relief rendah$ .ika muka air tanah terlalu cepat naik (atau penurunan dasar rawa cepat) maka kondisi akan menjadi limnic atau bahkan akan terjadi endapan marin$ ebaliknya kalau terlalu lambat, maka sisa tumbuhan yang terendapkan akan teroksidasi dan tererosi$ &erjadinya kesetimbangan antara penurunan penurunan cekungan cekungan : land-subsidence dan land-subsidence dan kecepatan penumpukan sisa tumbuhan (kesetimbangan bioteknik) bioteknik) yang stabil akan menghasilkan gambut yang tebal (4$5$6 (4$5$6 /iessel, 199")$
;ingkungan tempat terbentuknya rawa gambut umumnya merupakan tempat yang mengalami depresi lambat dengan sedikit sekali atau bahkan tidak ada penambahan material dari luar$ ada kondisi tersebut muka air tanah terus mengikuti perkembangan perkembangan akumulasi gambut dan mempertahankan tingkat kejenuhannya$ 6ejenuhan tersebut dapa dapatt menc mencap apai ai 9# 2 dan kandungan air menurun drastis hingga <# 2 pada saat terbentuknya brown-coal. terbentuknya brown-coal. ebagian ebagian besar lingkungan yang memenuhi kondisi tersebut merupakan topogenic merupakan topogenic low moor. =anya moor. =anya pada beberapa tempat yang mempunyai curah hujan sangat tinggi dapat terbentuk rawa gambut ombrogenik (high (high moor ) (4$5$6 /iessel, 199")$
3.1.2
Pembatubaraan (Coalification)
roses pembatubaraan adalah perkembangan gambut menjadi lignit, sub bituminous, bituminous, antrasit sampai metaantrasit$ roses pembentukan
gambut dapat berhenti karena beberapa proses alam seperti misalnya karena penurunan dasar cekungan dalam waktu yang singkat$ .ika lapisan gambut yang telah terbentuk kemudian ditutupi oleh lapisan sedimen, maka tidak ada lagi bahan anaerob, atau oksigen yang dapat mengoksidasi, maka lapisan gambut akan mengalami tekanan dari lapisan sedimen$ &ekanan terhadap lapisan gambut akan meningkat dengan bertambah tebalnya lapisan sedimen$ &ekanan
yang
bertambah
besar
pada
proses
pembatubaraan
akan
mengakibatkan menurunnya porositas dan meningkatnya anisotropi$ orositas dapat dilihat dari kandungan airnya yang menurun secara cepat selama proses perubahan gambut menjadi brown menjadi brown coal $ =al ini memberi indikasi bahwa masih terjadi proses kompaksi$
roses pembatubaraan terutama dikontrol oleh kenaikan temperatur, tekanan dan waktu$ engaruh temperatur dan tekanan dipercayai sebagai faktor yang sangat dominan, karena sering ditemukan lapisan batubara batubara high-rank (antrasit) yang berdekatan berdekatan dengan intrusi batuan batuan beku sehingga terjadi kontak metamorfisme$ 6enaikan peringkat batubara batubara juga dapat disebabkan karena bertambahny bertambahnyaa kedalaman$ ementara bila tekanan makin tinggi, maka proses proses pembatubaraa pembatubaraan n makin cepat, terutama di daerah lipatan dan patahan$
&abel $ 1 6lasifikasi tingkat pembatubaraan (3odifikasi dari 3$&eichm>ller and
?$ &eichm>ll
er da
lam 7$tac
h et a
l$, 198")
3.2
Fasies batub
ara
5asies batub ara d
apat diekspr
esika
n melalui k
ompo
sisi masera
l da
n kandunga
n mineral, ko mposisi kimia (kandungan ,@ dan rasio =:4 -itrinite) serta sifat tekstur (&aylor *$= and &eichm>ller, 199)
5aktorfaktor yang mempengaruhi karakteristik fasies batubara antara lain'
1$ &ipe pengendapan
&ipe pengendapan dibedakan atas autochtonous dan allochtonous$ Batubara autochtonous berkembang
dari
tumbuhan
yang
ketika
tumbang
akan
membentuk gambut di tempat dimana tumbuhan itu pernah hidup tanpa adanya proses transportasi yang berarti$ Batubara allochtonous terendapkan secara detrital dimana sisasisa tumbuhan hancur dan tertransportasi kemudian terendapkan di tempat lain$ Batubara allochtonous akan lebih banyak mengandung mineral oleh karena penambahan materialmaterial lain selama transportasi$
"$ ?umpun tumbuhan pembentuk
Berdasar rumpun tumbuhan pembentuk dikenal empat macam tipe rawa yaitu' •
/aerah air terbuka dengan tumbuhan air
•
?awa ilalang terbuka
•
?awa hutan
•
?awa lumut
*ambar $1 %rutan tipe rawa gambut yang berkembang pada lingkungan lacustrine (&aylor *$= et$al$,1998)
%rutan tipe rawa di atas terutama terdapat pada gambut di lingkungan lacustrin e (danau) terutama pada daerah iklim sedang + lembab
3enurut 3artini dan *looschenko (198) dalam 4$5$6 /iessel (199"), rawa
gambut dapat dibedakan menjadi (empat) jenis berdasarkan jenis tumbuhan pembentuk, yaitu ' a) Bog , yaitu lokasi rawa yang banyak ditumbuhi oleh tanaman lumut atau tanaman merambat yang miskin kandungan makanan (/amman A 5rench, 1980)$ b) Fen, yaitu lokasi rawa yang kaya akan tumbuhan perdu dan beberapa jenis pohon lainnya$ %mumnya terletak pada lingkungan ombrogenik yaitu transisi antara daerah yang melimpah akan kandungan air dengan daerah yang terkadang kering$
c) Marsh, yaitu lokasi rawa yang didominasi oleh tumbuhan perdu atau tanaman merambat yang sering terdapat di sekitar pinggir danau atau laut$ d) Swamp, yaitu daerah basah pada iklim tropis hingga dingin yang didominasi oleh tumbuhan berkayu$
$ ;ingkungan pengendapan
embentukan batubara tidak dapat dipisahkan dengan kondisi lingkungan dan geologi di sekitarnya$ /istribusi lateral, ketebalan, komposisi dan kualitas batubara banyak dipengaruhi oleh lingkungan pengendapannya$
;ingkungan pengendapan telmatis (terestrial) akan menghasilkan gambut yang tidak terganggu dan tumbuh secara insitu$ Batubara yang terendapkan pada lingkungan telmatis dan limnik (subauatik) sulit untuk dibedakan karena pada rawa hutan ( forest swamp) biasanya ada bagian yang berada di bawah air$ Batubara yang terendapkan pada lingkungan payau atau marine dicirikan oleh tingginya kandungan abu, sulfur, @, dan mengandung fosil laut$ Bakteri sulfur mempunyai peran yang khusus dalam gambut dan lumpur organik yaitu mengurangi sulfat menjadi sulfur sehingga memungkinkan terbentuknya pirit:marka
$ ersediaan bahan makanan
?awa eutrophic, mesotrophic, dan oligotrophic dibedakan dari banyak
sedikitnya bahan makanan yang bisa digunakan$ Low moor biasanya eutrophic (kaya nutrisi) karena menerima air dari air tanah yang banyak mengandung makanan terlarut$ High moor bersifat oligotrophic (miskin nutrisi) karena sirkulasi hanya mengandalkan air hujan$ *ambut pada pada high moor secara umum mengandung sisasisa tumbuhan yang terawetkan dengan baik$ /i bawah kondisi hidrologi yang seragam maka tumbuhan rawa eutrophic banyak spesiesnya$ Oligotrophic di daerah iklim sedang pada umumnya berupa sphagnum sedangkan untuk daerah tropis bisa ditumbuhi oleh hutan kayu tetapi tidak banyak spesiesnya karena rawa jenis ini akan asam (p= , + ) dan kandungan mineralnya sangat rendah$
$ =, akti-itas bakteri, dan sulfur
6easaman gambut sangat mempengaruhi keberadaan bakteri sehingga dengan demikian akan sangat mempengaruhi proses dekomposisi struktur dan kimia dari sisa tumbuhan$ /isamping tipe batuan dasar dan air yang mengalir masuk ke rawa maka keasaman rawa tergantung pada rumpun tumbuhan yang ada, suplai C", dan konsentrasi asam humik yang sudah terbentuk$ Bakteri hidup dengan baik pada kondisi netral (p= 0 + 0,), jika makin asam maka bakteri akan makin sedikit dan struktur kayu akan terawetkan dengan lebih baik$ Bakteri sulfur mempunyai peran khusus pada gambut (lumpur organik) untuk membentuk pirit atau markasit syngenetik dengan adanya sulfat dalam gambut tersebut$
<$ &emperatur gambut &emperatur permukaan gambut memegang peran yang sangat penting untuk proses dekomposisi primer$ ada iklim yang hangat dan basah, bakteri hidup dengan baik sehingga proses kimia bisa berjalan baik$ elanjutnya berdasarkan lingkungan sedimenternya, 4$5$6 /iessel (199") membagi tempat terakumulasinya rawa gambut menjadi (empat) bagian, yaitu '
1. Braid lain
3erupakan dataran alu-ial yang terdapat diantara pegunungan, dimana terendapkan sedimen berukuran kasar (D" mm)$ Batubara yang terbentuk pada daerah ini merupakan hasil diagenesa gambut ombrogenik yang mempunyai penyebaran lateral terbatas dengan ketebalan ratarata 1, meter$
6andungan abu, sulfur total dan -itrinitenya umumnya rendah, sementara pada daerah tropis kandungan -itrinite umumnya tinggi$ ada bagian tengah lahan gambut umumnya kaya akan maseral inertinite ("82) karena suplai nutrisi yang terbatas$ 6andungan inertinite (khususnya semifusinite) yang besar menyebabkan nilai & (!issue reser"ation #nde$) nya relatif tinggi yang sekaligus dapat menunjukkan bahwa tumbuhan asalnya didominasi oleh bahan kayu$ ementara itu nilai * (%elification #nde$) yang rendah dan warna batubara yang buram dapat menunjukkan bahwa secara periodik permukaan gambut mengalami kekeringan dan proses oksidasi$ 6andungan
abu yang kadang ditemukan cukup tinggi (E"#2), kemungkinan dapat berasal dari banjir musiman dan keluarnya air tanah ke permukaan$
"$ &llu"ial 'alle( and )pper *elta lain
6edua lingkungan ini sulit dibedakan karena adanya kesamaan litofasies dan sifat batubara yang terbentuk sehingga pembahasannya dapat disatukan$ ;ingkungan ini merupakan transisi dari lembah dan dataran alu-ial dengan dataran delta, umumnya melalui sungai berstadium dewasa yang memiliki banyak meander$ ;apisan batubara umumnya memiliki ketebalan ber-ariasi dan endapan sedimennya terutama terdiri atas perselingan batupasir dan lanau : lempung$
*ambut dapat terakumulasi pada berbagai morfologi seperti pada rawa, dataran dan cekungan banjir, bagian luar saluran sungai dan lainlain$ ermukaan gambut cenderung selalu basah dan jarang mengalami periode kemarau sehingga menghasilkan endapan batubara yang mengkilap dengan nilai & dan * relatif tinggi serta didominasi oleh maseral telo-itrinite: humotellinite dan secara kualitas memiliki kandungan abu dan sulfur yang rendah dibanding batubara pada lingkungan lainnya$
$ Lower *elta lain
;ingkungan ini dibedakan dengan upper delta plain dari tingkat pengaruh
pasang air laut terhadap sedimentasi, dimana batas antara keduanya adalah pada daerah batas tertinggi dari air pasang$ 7ndapan sedimen pada lower delta plain terutama terdiri dari batulanau, batulempung dan serpih yang diselingi oleh batupasir halus$
ada saat pasang naik, air laut akan membawa nutrisi ke dalam rawa gambut sehingga memungkinkan pertumbuhan tanaman yang lebih baik, namun di sisi lain dengan naiknya batas pasang maka akan terendapkan sedimen klastik halus yang akan menjadi pengotor dalam batubara$
/i samping itu pengaruh laut akan meningkatkan kandungan pirit dalam batubara yang terbentuk dari reduksi sulfat yang terdapat dalam air laut$ 3enurut
=orne
and
5erm
(1980), batubara
yang
terendapkan
dalam
lingkungan ini memiliki penyebaran luas tetapi ketebalan relatif tipis$ Batubaranya memiliki kandungan inertinite yang rendah dengan nilai * yang tinggi$
6andungan -itrinite
:
huminite
nya
terutama
didominasi
oleh
detro-itrinite : humotellinite sehingga nilai & nya relatif rendah$ =al ini menunjukkan tingginya proporsi tumbuhan dengan jaringan lunak (soft-tissued plant ) dan biodegradasi pada kondisi p= yang relatif tinggi$ +. Barrier Beach
ada lingkungan ini, morfologi garis pantai dikontrol oleh rasio suplai sedimen dengan energi pantai, yaitu gelombang pasang dan arus$ .ika nilai rasio tinggi maka akan terbentuk delta, namun jika nilai rasio rendah maka
sedimentasi akan terdistribusi di sepanjang pantai$
?awa gambut pada barrier beach memiliki permukaan yang relatif lebih rendah terhadap muka air laut sehingga sering kebanjiran dan ditumbuhi alangalang$ *ambut akan terakumulasi di suatu tempat jika fluktuasi air pasang tidak tinggi sehingga timbunan material gambut tidak berpindah tempat$
/engan demikian rawa gambut pada lingkungan ini sangat
dipengaruhi oleh regresi dan transgresi air laut$
,. stuari
edimen yang terbentuk pada lingkungan ini terutama berupa perselingan laminasi batulanau dan batupasir halus$ Batubara yang terbentuk umumnya sangat tipis dan tidak menerus$
4$5$6 /iessel (199") mengelompokkan berbagai kondisi akumulasi gambut menjadi (lima) kategori bedasarkan penelitian terhadap batubara humik bituminous (*ambar $1)$ 6elima kategori tersebut dibedakan berdasarkan faktor kelembaban, konsentrasi ion hidrogen (p=), suplai makanan dan aktifitas bakteri$ &iga kategori diantaranya adalah tipe topogenic mires rawa gambut topogenik) yang dibagi atas ' high watertable dengan kondisi asam, high watertable dengan kondisi netral serta "ariable watertable dan dua lainnya adalah rawa gambut ombrogenik yang dibagi atas ' continuousl( wet dan intermittenl( dr($
ada kategori high watertable dibedakan menjadi asam dan netral$ erbedaan utama
antara kedua kondisi tersebut adalah terletak pada konsentrasi ion
hidrogennya, dimana pada kolom 1 yang konsentrasinya rendah merupakan lingkungan air tawar ( flood basin) dan kolom " yang konsentrasinya lebih tinggi merupakan lingkungan payau atau laut$ 6ategori "ariable watertable (kolom ) adalah lingkungan air tawar namun dengan tinggi muka air tanah berubah + ubah, seperti pada dataran banjir yang terkadang kering pada masa tertentu$ !danya kecenderungan dalam kondisi tergenang pada ketiga kategori ini menyebabkan suplai makanan tersedia cukup banyak (eurotroph()$
6ategori continuousl( wet dan intermittenl( dr( merupakan tipe rawa gambut yang tumbuh berkembang karena suplai air yang berasal dari curah hujan yang sangat tinggi (iklim tropis), hanya pada intermittenl( dr( sering mengalami perubahan musim, termasuk di dalamnya musim kering$ *ambut yang terendapkan pada lingkungan bog-ombrotrophic (kolom dan ) terbentuk dalam kondisi asam dengan suplai makanan yang rendah (oligotroph()$
*ambar $" ketsa lingkungan pengendapan dan kondisi akumulasi gambut (4$5$6 /iessel, 199")
3.3 Masera Pa!a Batubara
III.3.1 "asi#i$asi Masera
ecara umum batubara terdiri dari (tiga) bagian utama, yaitu ' material organik ( pure coal ), material inorganik dan lengas (moisture)$ orsi organik terdiri dari fi$ed carbon dan "olatile organic matter , sedangkan bagian anorganik didominasi oleh mineral matter $ 6etiga bagian batubara tersebut sebagian berasal dari unsur + unsur penyusun tumbuhan asalnya yang telah mengalami proses fisika dan kimia sejak pengendapannya serta selebihnya berasal dari sumber luar yang tercampur dalam proses pembatubaraan$
3aterial
organik
pembentuk
batubara
disebut
maseral
dan
dapat
dianalogikan dengan mineral pada batuan atau bagian terkecil dari batubara yang bisa teramati dengan mikroskop$
3aseral + maseral ini dikelompokkan menjadi (tiga) kelompok utama, yaitu ' -itrinite : huminite, liptinite dan inertinite$ engelompokan maseral ini ditentukan pada kenampakan optis di bawah mikroskop berdasarkan perbedaan morfologi, ukuran, relief, struktur dalam, komposisi kimia, warna pantulan, intensitas refleksi dan tingkat pembatubaraan$
%itrinite & 'uminite
6elompok ini berasal dari jenis tumbuhan yang mengandung serat kayu (wood( tissues) seperti batang, dahan, akar dan serat daun$ Fitrinite adalah bahan utama penyusun batubara di ndonesia ( D8#2)$ /ibawah mikroskop, kelompok maseral
&eGtinite Fitrinite
&elo-itrinite
&eGto %lminite 7u %lminite
/etro-itrinite
!trinite
*elo-itrinite
/ensinite 4orpogelinite origelinite porinite
;iptinite
4utinite ?esinite uberinite 5luorinite 5usinite
nertinite
&eloinertinite
emifusinite nertodetrinite
/etroinertinite
3icrinite
*eloinertinite
3acrinite
ini memperlihatkan warna pantul yang lebih terang daripada kelompok liptinite, namun lebih gelap dari kelompok inertinite, berwarna mulai dari abu + abu tua hingga abu + abu terang$ 6enampakan di bawah mikroskop tergantung dari tingkat
pembatubaraannya, semakin tinggi tingkat pembatubaraan maka warnanya akan III.3.2
Masera !an ing$ungan Pengen!aan Batubara
eranan maseral dalam analisis penentuan lingkungan pengendapan batubara dapat didasarkan pada sifatsifat yang dimilikinya, antara lain ' sifat attribute dan sifat skalar$ uatu lapisan batubara mulai dari lapisan dasar ( floor ) hingga atas (roof ) memiliki sifat + sifat tertentu, yang mencerminkan kondisi lingkungan pengendapannya$
ifat attribute adalah suatu sifat yang dicirikan oleh ada tidaknya suatu maseral tertentu, dalam hal ini kelimpahan maseral sangat penting untuk dijadikan penciri suatu lingkungan tertentu (4$5$6 /iessel, 199")$ @a-ale
(1981) menyatakan bahwa batubara yang diendapkan pada lingkungan lagoon relatif kaya akan desmocolinite, batubara dari lingkungan upper delta plain dan flu-iatil (wet forest swamp) kaya akan -itrinite dan material klastik seperti mineral lempung, sedangkan batubara dari lingkungan air tawar biasanya lebih kaya akan telinite, resinite dan inertinite$
ifat skalar dari suatu maseral bukan didasarkan atas faktor kehadiran atau morfologi maseral tertentu, tetapi didasarkan pada hubungan kuantitatif antara tiap maseral dalam batubara$ 4$5$6 /iessel (198<) memperkenalkan dua parameter utama dalam penentuan fasies
batubara
berdasarkan
komposisi maseral pada batubara yaitu ' & (!issue reser"ation #nde$) dan * (%elification #nde$)$
& (!issue reser"ation #nde$) menyatakan perbandingan antara struktur jaringan pada maseral yang terawetkan dan struktur jaringan yang tidak terawetkan
(terdekomposisi)$ &
juga
dapat
menunjukkan derajat
humifikasi yang terjadi pada lahan gambut dalam proses penggambutan$ &ingginya derajat humifikasi dapat menyebabkan terjadinya penghancuran jaringan sel yang dinyatakan oleh harga & yang kecil$
!# /
H !elo"itrinite
I
!eloinertinite
*etro"itrinite I %elo"itrinite I #nerto det rinite I %eloinertinite
engrusakan struktur sel oleh organisme akan sangat mudah terjadi pada tanaman yang mengandung banyak selulose (tumbuhan perdu), sedangkan tanaman yang banyak mengandung lignin (tumbuhan kayu) akan sulit dihancurkan$ emakin meningkatnya
harga & dapat menunjukkan
semakin tingginya persentase kehadiran tumbuh + tumbuhan kayu (dalam hal ini ditunjukkan dengan banyaknya persentase telo-itrinite)$ ementara itu bila harga & J 1 maka maseral -itrinite akan disertai oleh kehadiran cutinite yang biasanya akan cepat terhancurkan oleh air laut$ 6ombinasi antara kandungan densinite dan cutinite yang banyak dengan kandungan -itrinite yang sedikit dapat menggambarkan bahwa batubara berasal dari serat tumbuhan perdu pada suatu lingkungan marsh$
*
(%elification #nde$) berhubungan dengan kontinuitas kelembaban pada
lahan gambut serta menyatakan perbandingan antara maseral yang terbentuk karena proses gelifikasi dan maseral yang terbentuk akibat proses oksidasi$ %# /
'itrinite
I
%eloinertinite
!eloinertinite I *etroinertinite
=arga * akan berbanding terbalik dengan tingkat oksidasi, dalam hal ini semakin kecil harga * menunjukkan tingkat oksidasi yang semakin besar$ &ingkat *elifikasi akan memberikan beberapa gambaran antara lain ' 1$
3enunjukkan basah:keringnya kondisi pembentukan batubara$ =al ini
terjadi karena gelifikasi membutuhkan keadaan lembab yang kontinyu$ "$
ebagai
indikator
p=
relatif
karena
efektifitas bakteri
dapat
berlangsung pada derajat keasaman rendah$ $
ebagai ukuran proses diagenesa selama gelifikasi biokimia$
6ombinasi & dan * dapat dipergunakan untuk memperkirakan derajat dekomposisi dan penentuan lingkungan pengendapan batubara$ @ilai & dan * yang
tinggi dapat mengindikasikan tingkat dekomposisi aerobik
yang rendah, sebaliknya kondisi kering dicirikan oleh nilai & rendah dan * yang tinggi mengindikasikan dekomposisi aerobik yang terbatas$
III.3.3
Pengaru* Air Tana* !an %egetasi
alah
satu parameter dalam pembentukan
suatu
mire:
lahan gambut
(rheotrophic, mesotrophic dan ombrotrophic) adalah kondisi pengaruh air tanah yang dicerminkan melalui nilai indeks *W (%roundwater #nde$) yang secara langsung berhubungan dengan kontinuitas air hujan dan suplai nutrisi : ion + ion yang ada pada air$ 0heotrophic mire menerima suplai air dari aliran air tanah, air dari lingkungan dan dari air hujan sehingga kaya akan suplai
nutrisi dan ion serta kandungan mineral, sementara ombrotrophic mire hanya menerima dari air hujan sehingga miskin nutrisi (oligotrophic)$ 0heotrophic mire dapat dibagi menjadi fen, swamp dan marsh yang tergantung pada tingkat genangan air pada lahan gambut$ ementara ombrotrophic mire dapat istilahkan sebagai bogs (3oore, 1980 dalam 4alder et$al$, 1991)$
*W
merupakan
rasio perbandingan
antara jaringan
tumbuhan
yang
tergelifikasi kuat terhadap jaringan tumbuhan yang tergelifikasi lemah$ erbandingan ini dapat menggambarkan proses gelifikasi yang meyimpulkan tentang keadaan suplai air dan p= dari suatu lahan gambut : mire$
ada lingkungan rawa yang berkembang menjadi kondisi rawa di bawah pengaruh air tanah yang semakin berkurang akan menghasilkan gambut yang lebih baik (*rosse Brauckmann, 1909 K &allis, 198 and 3oore, 1980 dalam 4alder, 1991)$ Bukti kondisi ini dapat terlihat pada lapisan batubara yang menunjukkan perubahan tendensi umum secara -ertikal$ erubahan tendensi umum tersebut diantaranya adalah penurunan kadar sulfur dan abu, kenaikan pengawetan jaringan tumbuhan, penurunan gelifikasi biokimia dan penurunan maseral liptinite yang berasal dari lingkungan air (4alder, 1991)$
%# /
corpogelinite I Mineral Matter te$tinite I telocollinite I *etro"it
/alam perhitungan *W juga dimasukkan parameter mineral matter selain maseral$ 6egunaan parameter mineral matter disini dapat mengindikasikan asal mula dari dominasi detrital yang masuk pada mire dan juga dapat mengasumsikan ukuran kondisi rawa gambut (rheotrophic, mesotrophic dan ombrotrophic)$ (4ecil$, 4$B dalam &aylor *$=, 1998)
elain dari pengaruh air tanah yang dalam hal ini dinyatakan dalam *W,
aspek -egetasi ('egetation #nde$) juga dapat dijadikan petunjuk dalam menginterpretasi asal mula suatu lahan gambut ( paleomire)$ ecara teori lahan gambut dapat dibedakan berdasarkan tipe tumbuhan pembentuk dengan menggunakan parameter kesamaan antar maseral$
&umbuhan
yang
kaya
akan
lignin
ditunjukkan
dengan
kandungan
telo-itrinite, fusinite dan semifusinite yang tinggi$ /alam hal ini, suberinite dan resinite adalah sebagai maseral penyerta$ &umbuhan asal perdu yang kaya selulosa melalui proses pembatubaraan akan membentuk batubara yang kaya akan detro-itrinite, inertodetrinite dan liptodetrinite (&eichm>ller, 1989)$ 6ondisi subauatik seharusnya akan diindikasikan oleh kehadiran maseral alginite$ ementara sporinite dan cutinite mempunyai distribusi yang sama pada batubara yang terbentuk dari tumbuhan bawah air$
'#
H
!elo"itrinite I fu sin ite I semifu sin ite I suberinite I re sin ite *etro"itrinite I #nerto det rinite I lipto det rtinite I sporinite I cutinit e I alginite
III.+
Su#ur !aam Batubara
ulfur adalah salah satu komponen dalam batubara, yang terdapat sebagai sulfur organik maupun anorganik$ %mumnya komponen sulfur dalam batubara terdapat sebagai sulfur syngenetik yang erat hubungannya dengan proses fisika dan kimia selama proses penggambutan (3eyers, 198") dan dapat juga sebagai sulfur epigenetik yang dapat diamati sebagai pirit pengisi cleat pada batubara akibat
proses presipitasi kimia pada akhir proses pembatubaraan (3ackowsky, 19<8)$
III.+.1 Genesa Su#ur
ulfur walaupun secara relatif kandungannya rendah, merupakan salah satu elemen penting pada batubara yang mempengaruhi kualitas$ &erdapat berbagai cara terbentuknya sulfur dalam batubara, diantaranya adalah berasal dari pengaruh lapisan pengapit yang terendapkan dalam lingkungan laut (=orne et$al,1908), pengaruh air laut selama proses pengendapan tumbuhan, proses mikrobial dan perubahan p= (4asagrande et$al, 1980)$
ada lingkungan pengendapan batubara yang dipengaruhi oleh endapan laut akan menghasilkan batubara dengan kadar sulfur yang tinggi serta pirit berbentuk framboidal dan kristal euhedral (Williams and 6eith, 19<K @ea-el, 199
/i lingkungan laut, p= umumnya berkisar antara + 8 (netral + basa) dan 7h cukup rendah, kecuali pada beberapa centimeter dari permukaan$ ulfat berlimpah A umumnya cukup banyak ion 5e yang hadir baik sebagai unsur terlarut dalam air laut atau penguraian dari bahan tumbuhan A mineral$ 6eadaan ini menyebabkan aktifitas bakteri sangat berperan untuk terbentuknya sulfur$
edangkan lingkungan pengendapan batubara pada air tawar (lacustrine dan rawa) p= umumnya rendah$ ulfat terlarut juga rendah ( E J # ppm), sehingga sulfur yang terbentuk sedikit karena aktifitas bakteri rendah$ /engan demikian jumlah sulfur yang dihasilkan tergantung pada kondisi p=, 7h, konsentrasi sulfat dan untuk pirit khususnya perlu kehadiran ion 5e dan akti-itas bakteri$
/ari hasil penelitian mengenai pembentukan dan keberadaan sulfur pada batubara dan gambut, 4asagrande (1980) membuat beberapa kesimpulan, yaitu ' a$ ecara umum batubara bersulfur rendah (J12) mengandung lebih banyak sulfur organik daripada piritik$ ebaliknya batubara dengan kandungan sulfur tinggi mengandung lebih banyak sulfur piritik daripada organik$ b$ Batubara bersulfur tinggi biasanya berasosiasi dengan batuan penutup yang berasal dari lingkungan laut$ c$ 6andungan sulfur pada batubara umumnya paling tinggi pada bagian roof dan pada bagian floor lapisan batubara$
Batubara dengan kandungan abu dan sulfur yang rendah biasanya terendapkan
*ambar $ kema pembentukan sulfur dalam batubara (modifikasi dari uits A !rthur, "###)
pada lingkungan darat pada saat penggambutan, dengan lapisan penutup dan lapisan dibawahnya berupa sedimen klastik yang terendapkan pada lingkungan darat juga$
edangkan untu
k batubara d
engan kandunga
n abu dan s
ulfur yang
tinggi, beraso
siasi dengan sedi
men yang ter
endapkan pada li
ngkungan pay
au atau
laut (4ecil et
$al, 1909)$
roses paling
penting dalam p
embentukan u
nsur dan senyaw
a sulfur adalah reaksi reduksi sulfat oleh akti-itas bakteri$ Berikut adalah skema yang menunjukkan urutan proses pembentukan sulfur dalam batubara '
III.+.2
Su#ur Piriti$
irit (dan 3arkasit) merupakan mineral sulfida yang paling umum dijumpai pada batubara$ 6edua jenis mineral ini memiliki komposisi kimia yang sama (5e") tetapi berbeda pada sistem kristalnya$ irit berbentuk isometrik sedangkan 3arkasit berbentuk orthorombik (&aylor *$=, et$al$, 1998)$
irit (5e") merupakan mineral yang memberikan kontribusi besar terhadap kandungan sulfur dalam batubara, atau lebih dikenal dengan sulfur piritik (3ackowsky, 19 dalam Organic petrolog(, 1998)$ Berdasarkan genesanya, pirit pada batubara dapat dibedakan menjadi ", yaitu '
1$ irit yngenetik, yaitu pirit yang terbentuk selama proses penggambutan ( peatification)$ irit jenis ini biasanya berbentuk framboidal dengan butiran sangat halus dan tersebar dalam material pembentuk batubara (/emchuk, 199" dalam international 2ournal of coal geolog(, 199")$
"$ irit 7pigenetik, yaitu pirit yang terbentuk setelah proses pembatubaraan$ irit jenis ini biasanya terendapkan dalam kekar, rekahan dan cleat pada batubara serta biasanya bersifat masif$ (3ackowsky, 19<8K *luskoter, 1900K 5rankie and =owe, 1980 dalam international 2ournal of coal geolog(, 199")$ %mumnya pirit jenis ini dapat diamati sebagai pirit pengisi cleat pada batubara$
3enurut *luskoter and imon (19<8)K ;o-e et$al (198) and ;ittke (198) dalam 4$5$6 /iessel (199"), beberapa bentuk mineral pirit yang dijumpai dalam batubara adalah sebagai berikut ' L
6ristal pirit berukuran kecil yang terdapat sebagai inklusi dalam -itrinite
dan semifusinite serta seringkali berasosiasi dengan pirit framboidal$ L
@odul pirit atau markasit dengan ukuran hingga beberapa centimeter yang
umumnya terdiri dari kristal + kristal membulat atau memanjang$ L
Bentuk 5esulfida syngenetik yang paling umum adalah kristal pirit
dengan ukuran lebih dari " mikron, terdapat dalam bentuk spheroidal atau framboidal dan berasosiasi dengan -itrinite$ L
&ipe konkresi dari kristal kecil bergabung membentuk lensa + lensa pipih
atau pita+pita yang menunjukkan presipitasi pirit yang terjadi selama diagenesa akhir$ =al ini dapat dianggap sebagai peralihan ke pirit epigenetik$ L
irit epigenetik dan markasit yang terbentuk sebagai material pengisi
rekahan atau kekar (cleat )$
*ambar $ Bentukbentuk mineral pirit pada batubara ' !) irit berbentuk
framboidalK B) irit berbentuk konkresiK 4) pirit dalam bentuk nodulK /) irit epigenetik sebagai pengisi rekahan:cleat (tach, 198" dalam 3oal etrolog()
irit dapat terbentuk sebagai hasil reduksi sulfur primer oleh organisme dan air tanah yang mengandung ion besi$ Bentuk pirit hasil reduksi ini biasanya framboidal dengan sumber sulfur yang tereduksi kemungkinan terdapat dalam material yang terendapkan bersama batubara$
&erbentuknya pirit epigenetik sangat berhubungan dengan frekuensi cleat karena kationkation yang terlarut (dalam hal ini ion 5e) akan terbawa ke dalam batubara oleh aliran air tanah melalui cleat tersebut dan selanjutnya bereaksi dengan sulfur yang telah tereduksi untuk kemudian membentuk pirit (/emchuk &$/, dalam #nternational 4ournal of 3oal %eolog(, 199")$
irit epigenetik umumnya hadir dalam bentuk masif, butiran kecil ( granular ) dan kristal
anhedral$ embentukan pirit epigenetik sangat dipengaruhi oleh
keterdapatan sulfur primer yang telah tereduksi, ion besi dan tempat yang cocok
ersamaan umum pembentukan pada pirit (;e-enthal, 198 and Berner, 198 dalam Organic etrolog(5 1998) adalah '
C
" I "4="C "4=C I ="
=" I "5eC$C= "5e I I ="C # 5e I 5e"
ulfat di atas umumnya berasal dari sedimen laut dangkal yang selanjutnya akan direduksi oleh senyawa karbon organik menjadi hidrogen sulfida dengan reaksi sebagai berikut '
C
" I "4="C "=4C I ="
=idrogen sulfida yang terbentuk selanjutnya dioksidasi oleh goethite (5eC$C=), atau hidrogen sulfida yang terbentuk dapat mereduksi ferric iron (5e ) menjadi ferrous iron (5e )$ Cksigen seringkali mampu menembus sedimen anaerob dan # mengoksidasi hidrogen sulfida menjadi unsur sulfur ( )$ roses oksidasi sulfur
ini dapat juga berlangsung dengan media ferric iron (5e )$
Berikut persamaan reaksinya '
=" I" 5eC$C= " 5e I I ="C # 5e I 5e"
elain membentuk pirit, unsur sulfur tersebut dapat juga bereaksi dengan sulfida membentuk polisulfida$(n), yang selanjutnya mungkin akan diperlukan untuk proses pembentukan pirit$ ;arutan polisulfida ini dapat bereaksi dengan 5e atau 5e untuk membentuk pirit$ roses terbentuknya sulfur piritik ini sangat dipengaruhi oleh kondisi p=, yaitu semakin tinggi harga p= maka akan mempercepat reaksi karena dalam suasana basa akan banyak ion besi yang terlepaskan$ /isamping itu unsur sulfur atau polisulfida juga bisa bereaksi dengan komponen organik batubara membentuk senyawa sulfur organik$
irit framboidal
berasosiasi dengan batuan penutup yang terendapkan pada
lingkungan laut sampai payau$ *ambut yang mengandung sulfur tinggi (dalam bentuk
pirit framboidal) terbentuk pada lingkungan pengendapan yang
dipengaruhi oleh transgresi air laut atau payau, kecuali apabila terdapat dalam batuan sedimen yang cukup tebal dan terendapkan sebelum fase transgresi (4ohen !$/ dalam Organic etrolog(, &aylor *$=, 1998)
III.+.3
Su#ur Organi$
ulfur organik merupakan suatu elemen pada struktur makromolekul dalam batubara yang kehadirannya secara parsial dikondisikan oleh kandungan dari elemen yang berasal dari material tumbuhan asal$ /alam kondisi geokimia dan mikrobiologis spesifik, sulfur inorganik dapat terubah menjadi sulfur organik$ (Wiser W$=, "###)$
ecara umum sebagian besar sulfur dalam batubara berupa sulfur syngenetik yang keterdapatan dan distribusinya dikontrol oleh kondisi fisika dan kimia selama proses pembentukan gambut$ ulfur organik dalam batubara dapat berasal dari material kayu dan pepohonan$ /isamping itu sebagian sulfur juga mungkin terjadi dari sisasisa organisme yang hidup selama perkembangan gambut$
ulfur organik dapat terakumulasi dari sejumlah material organik oleh proses penghancuran biokimia dan
oksidasi$ @amun secara umum, penghancuran
biokimia merupakan proses yang paling penting dalam pembentukan sulfur organik, yang pembentukannya berjalan lebih lambat pada lingkungan yang basah atau jenuh air (!$4$ 4ook, 198")$
3enurut @ea-el (1981) dalam Organic etrolog(, 1998 ' sulfur organik, atau bisa dikatakan sebagai pirit, mengindikasikan akti-itas dari bakteri pereduksi
sulfur dalam gambut$ *esulfo"ibrio desulfurican dan 3lostridium nigrificans mereduksi sulfat menjadi =" yang diperlukan untuk terbentuknya pirit, dimana unsur besi kemungkinan masuk ke dalam rawa yang terbawa dalam material lempung$ Cleh karena itu, pada umumnya pirit ditemukan pada lapisan lempung
ulfur yang bukan berasal dari material pembentuk batubara diduga mendominasi dalam menentukan kandungan sulfur total$ ulfur inorganik yang biasanya melimpah dalam lingkungan marin atau payau kemungkinan besar akan terubah membentuk hidrogen sulfida dan senyawa sulfat dalam kondisi dan proses geokimia$ ?eaksi yang terjadi adalah reduksi sulfat oleh material organik menjadi hidrogen sulfida (=")$
?eaksi reduksi ini dipicu
oleh
adanya bakteri
desulfo"ibrio dan desulfotomaculum (&rudinger et$al, dalam 3eyers, 198")$
%nsur sulfur, hidrogen sulfida dan ion sulfida dapat bereaksi dengan unsur atau # molekul organik dari gambut menjadi sulfur organik$ %nsur sulfur ( ) kemungkinan muncul dari proses oksidasi hidrogen sulfida yang terkena kontak # dengan oksigen terlarut dalam kisi + kisi air, di samping itu juga bisa muncul # karena adanya akti-itas bakteri$ %nsur sulfur ( ) dapat bereaksi dengan asam humik yang terbentuk selama proses penggambutan (3eyers,198")$
Berdasarkan eksperimen dapat diketahui bahwa =" juga dapat bereaksi dengan asam humik yang terbentuk selama proses penggambutan$ .enis interaksi antara =" dengan asam humik inilah yang mempunyai peranan paling penting dalam
menentukan
kandungan
sulfur organik dalam batubara
(3eyers,
198")$
/isamping itu kandungan sulfur organik yang tinggi hanya akan berasosiasi dengan lingkungan rawa gambut yang minim suplai 5e (*ransh A ostuma, 190 K Bein et$al, 199# K Maback A ratt dalam uits and !rthur, "###)$
Bukti + bukti kimia dan molekul menyatakan bahwa sulfur organik pada sedimen muda dan purba terbentuk pada awal proses diagenesis (@issenbaum A kaplan, 190"K 4asagrande, 1909, 6ohnen et$al, 199#K dalam uits A !rthur, "###)$ Bukti dari isotop sulfur memperkuat hipotesis tersebut, pada sulfur organik isotop sulfur terkayakan relatif sama pada sulfur pirit untuk batuan sedimen muda dan purba$ Bukti isotop ini juga sering membuktikan bahwa sulfur organik terbentuk setelah proses presipitasi pirit (6aplan et$al, 19<K rice A hieh, 1909K 5rancois, 1980K ?aiswell et$al, 199K dalam uits A !rthur, "###)$
III.+.+
Su#ur Su#at
ulfat dalam batubara umumnya ditemui dalam bentuk sulfat besi, kalsium dan barium$ 6andungan sulfat tersebut biasanya rendah sekali atau tidak ada kecuali jika batubara telah terlapukkan dan beberapa mineral pirit teroksidasi akan menjadi sulfat$ (3eyers, 198" and 6asrai et$al, 199<)$
ulfur sulfat juga dapat berasal dari reaksi garam laut atau air payau yang mengisi lapisan dasar yang jaraknya tidak jauh dan berada di atas atau di bawah lapisan batubara$ ada umumnya kandungan sulfur organik lebih tinggi pada
bagian bawah lapisan, sedangkan kandungan sulfur piritik dan sulfat akan tinggi pada bagian atas dan bagian bawah lapisan batubara$
1.1. Estimasi Pr,!u$si Aat Me$anis
1.1.1.
Pemii*an Peraatan
/alam memilih peralatan mekanis yang akan digunakan untuk menunjang kegiatan penambangan, perlu diperhatikan beberapa hal sebagai berikut '
.alan dan sarana pengangkutan yang ada alah tentang kesampain daerah atau prasarana yang dipunyai pada daerah kerja$ !pakah dekat dengan jalan besar sehingga penyediaan alat berat mudah dicapai$ Nang harus diamati adalah sarana yang dapat dipakai untuk mengangkut alatalat mekanis dan logistik ketempat kerja$
Fegetasi 6eadaan tanaman atau pepohonan yang tumbuh ditempat kerja perlu diteiliti mengenai diameter, jumlah pohon, ketinggian pohon dan macam pohon$ ehingga dapat diterapkan alatalat apa yang perlu dipakai, jumlah peralatan dan cara membersihkan lokasi$
3acam material dan perubahan -olume etiap macam tanah dan batuan memiliki sifat fisik dan mineralogi yang berbeda$ ifat sifat tersebut akan mempengaruhi hasil kerja alatalat yang dipakai dan lamanya pekerjaan harus dilakukan
/aya dukung material !dalah kemampuan material untuk mendukung alat yang berada diatasnya$ !pabila suatu
alat berada diatas tanah atau batuan, maka alat tersebut akan menyebabkan terjadinya daya tekan, sedangkan tanah atau batuan akan memberikan reaksi yang disebut daya dukung$
klim Nang sering menghambat pekerjaan yaitu musim huajnn yang mengakibatkan tanah menjadi becek sehingga alat tidak dapat bekerja dengan baik$ ebaliknya panas yang tinggi atau terlalu dingin juga akan mengurangi efisiensi mesin yang digunakan$
6etinggian dari permukaan laut 6emampuan mesin bergantung pada ketinggian tempat diman mesin bekerja$ emakin tinggi tempat kerja dari permukaan laut, maka tekanan atmosfer akan semakin turun yang mengabitkan jumlah oksigen berkurang sehingga kekuatan mesin menjadi berkurang pula$
6emiringan, jarak dan keadaan alat 6eadaan jalan yang akan dilalui sangat mempengaruhi daya angkut alatalat yang dipakai$ 6emringan dengan jalan harus diukur dengan teliti karena akan menentukan waktu yang diperlukan untuk pengangkutan material tersebut$
1.2. P,a Penggaiaan Dan Pemuaatan
%ntuk memperoleh hasil yang sesuai dengan sasaran produksi maka pola pemuatan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi waktu edar alat$ ola pemuatan yang digunakan tergantung pada kondisi lapangan operasi pengupasan serta alat mekanis yang digunakan dengan asumsi bahwa setiap alat angkut yang datang, mangkuk (bucket ) alat
galimuat sudah terisi penuh dan siap ditumpahkan$ etelah alat angkut terisi penuh segera keluar dan dilanjutkan dengan alat angkut lainnya sehingga tidak terjadi waktu tunggu pada alat angkut maupun alat galimuatnya$ ola pemuatan dapat dilihat dari beberapa keadan yang ditunjukan alat galimuat dan alat angkut, yaitu ' a) ola pemuatan yang didasarkan pada keadan alat galimuat yang berada diatas atau di bawah jenjang (*ambar 0$1)$
!op Loading5 yaitu alat galimuat melakukan penggalian dengan menempatkan dirinya diatas jenjang atau alat angkut berada di bawah alat galimuat$
Bottom Loading5 yaitu alat galimuat melakukan penggalian dengan menempatkan dirinya dijenjanng yang sama dengan posisi alat angkut$
*ambar 0$1 ola pemuatan berdasaarkan posisi alat galimuat terhadap alat angkut
b) ola pemuatan berdasarkan jumlah penempatan posisi alat angkut untuk dimuati terhadap posisi alat galimuat (*ambar 0$") Single
Back )p5 yaitu alat angkut memposisikan diri untuk dimuati pada satu tempat
sedangkan alat angkut berikutnya menunggu alat angkut pertama dimuati sampai samapai
penuh, stelah alay angkut pertama berangkat alat angkut kedua memposisikan diri untuk dimuati ssedangkan truk ketiga menunggu, dan begitu seterusnya$ *ouble
Back )p 5 yaitu alat angkut memposisikan diri untuk dimuat pada dua tempat,
kemudian alat galimuat mengisi salah satu alat angkut sampai penuh stelah itu mengisi alat angkut kedua yang sudah memposisikan diri disisi lain sementara alat angkut kedua diisi, alat angkut ketiga memposisikan diri ditempat yang saama dengan alat angkut pertama dan sterusnya$
*ambar 0$" ola emuatan Berdasarkan .umlah enempatan !lat !ngkut
c6 3etode pemuatan berdasarkan cara manu-er dan penempatan alat angkut terhadaap posisi alat galimuat (*ambar 0$)$
*ambar 0$ 3etode emuatan Berdasarkan 4ara 3anu-er alat galimuat dan enempatan alat angkut
Frontal 3ut ,
yaitu alat muat didepan jenjang dan menggali kepermukaan kerja (lurus) lalu
kesamping$ ada pola pemuatan ini alat muat melayani lebih dahulu alat angkut sebelah kiri atau tergantung operator$ 6emudian dilanjutkan oleh alat muat yang lain$ Swing angle ber-ariassi antar 1#O11#O$ *ri"e
b( 3ut5 yaitu alat muat bergerak memotong dan sejajar muka penggalian$ 4ara ini
lebih eefisiensi untuk alat muat dan alat angkut, walaupun Swing anglenya lebih besar dari frontal cut , karena alat angkut dimuat oleh alat muat dan tidak memerlukan ruang gerak terlalu besar dari alat muat$ arallel
cut5 yaitu metode pemuatan dilakukan dengan posisi alat angkut berada
disamping alat muat$ !lat angkut mendekati alat muat dari belakang dan mengatur posisi agar tepat membelakangi alat muat, kemudian alat muat akan memuat$
1.3. E#isiensi "er-a
ekerjaan atau mesin tidak mungkin selamanya bekerja <# menit:jam, karena hambatan hambatan yang akan terjadi seperti menunggu alat, pemeliharaan dan pelumasan mesin mesin$ 3enurut pengalaman yang terjadi dilapangan , efisiensi jarang melebihi 82$ 7fisiansi kerja alat berat adalah perbandingan antara waktu kerja efektif dengan waktu kerja yang tersedia$
Efsiensi kerja =
jam kerja efektif / hari X 100 jumlah jam kerja / hari
Berikut disajikan tabel efisiensi kerja alat mekanis (lihat tabel 0$1) 6ondisi pengolahan Ba Ba
e
B
gu
gu
dan
ur
s
s
g
uk
Bag
li #$
#$
#$0
#$
us
8
81
<
0#
ali Bag
#$
#$
#$0
#$
us
08
0
1
<
6o ndi si kerj a
se ka
ek
ed
#$
#$
#$<
#$
ang Bur
0" #$
<9 #$
#$
<# #$
<
<1
0
"
uk &abel 0$1$ 6ondisi kerja
1.+. Fa$t,r Pengembangan
Swell yaitu pengembangan -olume suatu material apabila material tersebut lepas atau tergali dari tempat aslinya$ /i alam, material diperoleh dalam keadaan padat dan terkonsolidasi dengan baik, sehingga kandungan rongga yang berisi udara atau air antar butiran di dalam material di alam tersebut sangat sedikit$ ehingga apabila material yang berada di alam tersebut terbongkar, maka akan terjadi pengembangan -olume (swell )$ %ntuk menyatakan berapa besarnya pengembangan -olume tersebut, dikenal dengan dua istilah yaitu ' -
Swell factor
-
ercent Swell ?umus untuk menghitung swell factor (5) dan percent swell yaitu '
Swell Factor = % Swell =
(
bank volume loose volume
x 100 %
)
bank volume −bank volume X 100 bank volume
5aktor pengembang material perlu diketahui karena -olume material yang diperhitungan pada waktu penggalian yaitu -olume dalam keadaan bank (ard atau -olume aslinya di alam$ edangkan yang harus diangkut adalah material yang telah mengembang karena digali$ .adi faktor pengembang disini berfungsi mengetahui seberapa besar persentase pengembangan material dari keadan asli ke kondisi loose
sehingga bisa disesuaikan
dengan kapasitas alat angkut$
&abel 0$" 6ondisi 3aterial
1.. /a$tu E!ar ( Cycle Time )
Naitu waktu yang dibutuhkan alat mekanis untuk menyelesaikan satu kali puatarn kerja (1
trip)$ emakin kecil waktu edar dari alat mekanis, maka semakin tinggi produksi yang dihaslkan alat tersebut$ a) Waktu edar alat gali + muat terdiri atas ' Waktu edar alat galimuat dapat dirumuskan sebagai berikut ' 4tgm H &m1 I &m" I &m I &m
6eterangan ' 4tgm
H Waktu edar alat gali + muat, (detik)
&m1
H Waktu menggali material, (detik)
&m"
H Waktu putar dengan bucket terisi, (detik)
&m
H Waktu menumpahkan muatan, (detik)
&m
H Waktu putar dengan bucket kosong, (detik)
b) Waktu edar alat angkut terdiri atas ' Waktu edar alat angkut dapat dirumuskan sebagai berikut ' 4ta H &a1 I &a" I &a I &a I &a I &a< 6eterangan ' 4ta
H Waktu edar alat angkut, (menit)
&a1
H Waktu mengambil posisi untuk dimuati, (menit)
&a"
H Waktu diisi muatan, (menit)
&a
H Waktu mengangkut muatan, (menit)
&a
H Waktu mengambil posisi untuk menumpahkan, (menit)
&a
H Waktu pengosongan muatan, (menit)
&a<
H Waktu kembali kosong, (menit)
1.0. Pr,!u$si Aat Me$anis
1.0.1.
Pr,!u$si Bu!,er
roduksi bulldoPer dihitung saat bulldoPer melakukan pekerjaan mendorong tanah dengan gerakangerakan yang teratur, misalnya pada penggalian selokan, pembuatan jalan raya, penimbunan kemabali (back filling ), penumpukkan, dan pembersihan atau pembukaan lahan baru$ /ata yang diperlukan untuk dalam perhitungan produksi bulldoPer adalah ' •
Waktu tetap, seperti memindahkan gigi dan berhenti
•
Waktu mendorong muatan
•
Waktu kembali ke belakang
•
.alan lintasan
•
6apasitas bilah (blade capacity)
•
5aktor pengembangan (swell factor)
•
7fisiensi kerja /ari halhal tersebut, maka produksi bulldoPer dapat dihitung dengan menggunakan
rumus sebagai berikut '
P=
KB x 60 x FK J J + + Z F R
/imana '
H roduksi bulldoPer, m:jam
6B
H 6apasitas bilah (blade capacity), m
56
H 5aktor 6oreksi
.
H .arak kerja, m
5
H 6ecepatan maju (forward -elocity), m:menit
?
H 6ecepatan mundur (re-erse -elocity), m:menit
M
H Waktu tetap (fiGed time)
1.0.2.
Pr,!u$si Dum Tru$
erhitungan produksi dump truck secara teoritis memerlukan data baik dari alat maupun data mengenai keadaan lapangan$ /ata teknis dump truck meliputi' •
6apasitas mujung
•
Berat kosong
•
6ekuatan mesin
•
7fisiensi kerja kecepatan maksimum tiaptiap gear edangkan keadaan lapangan, meliputi '
•
.arak yang ditempuh
•
;okasi tempat kerja
•
0illing resistance
•
well factor
•
Bobot isi ersamaan yang digunakan untuk menghitung produksi dump truck adalah sebagai berikut '
P=
E x I x H Ct
/imana '
H roduksi dump truck, m:jam
7
H 7fisiensi kerja
H swell factor, 2
=
H 6apasitas bucket, m
4
H Waktu edar (cycle time)
1.0.3.
Pr,!u$si Ba$ ',e
P=
E x I x H Ct
/imana '
H roduksi back hoe, m:jam
7
H 7fisiensi kerja, menit
H swell factor, 2
=
H 6apasitas bucket, m
4t
1.0.+.
H Waktu edar (cycle time), menit
"ebutu*an Peraatan
%ntuk mencari jumlah alat mekanis yang diperlukan dalam operassi penambangan digunakan persamaan sebagai berikut '
1.0..
Target ro!uksi Jumlah"eserasian alat = Aat Kemamuan ro!uksi Per*itungan
X 1
%ntuk mendaptkan hubungan kerja yang serasi antara alat galimuat dan alat angkut, maka produksi alat galimuat harus sesuai dengan produksi alat angkut$ 5aktor keserasian alat gali + muat dan alat angkut didasarkan pada produksi alat galimuat dan produksi alat angkut, yang dinyatakan dalam Match Factor (35)$
ecara perhitungan teoritas, produksi alat galimuat haruslah sama dengan produksi alat angkut, yaitu '
Pr,!u$si aat gaimuat 4 Pr,!u$si aat ang$ut
ehingga perbandingan antara alat angkut dan alat galimuat mempunyai nilai satu$
MF = "m x #ta /imana ' 35
H 6eserasian alat
