PEMERCONTOHAN BATUBARA BERBASIS GENETIK (KARAKTERISTIK CLEAT) UNTUK MEMAHAMI KANDUNGAN SULFUR PADA LAPISAN BATUBARA

Abstrak

Di dalam dunia industri, pemanfaatan pokok batubara adalah untuk pembangkit listrik dan pabrik baja, keduanya menuntut batubara berkandungan sulfur rendah. Pada kontrak jual-beli batubara (pemasaran), kandungan sulfur merupakan salah satu persyaratan pokok dan mempengaruhi harga. Batubara bersulfur tinggi juga menimbulkan masalah teknis dan lingkungan. Pada proses pembakaran (power plant), sulfur dikonversi ke oksida dan dapat menimbulkan pengkaratan atau korosi kuat pada peralatan atau komponen logam. Batubara bersulfur tinggi dapat menimbulkan masalah lingkungan, baik di lokasi tambang, sepanjang jalur pengangkutan batubara, penumpukan, hingga di lokasi pemanfaatan. Pada lokasi-lokasi tersebut, selain menimbulkan polusi udara, juga dapat menghasilkan aliran air bersifat asam, sedangkan pembakaran batubara dapat menghasilkan gas SOx yang mengganggu atmosfer.

Di sisi lain, kenyataan di lapangan sebaran kandungan sulfur pada lapisan batubara dapat sangat bervariasi dan berubah-ubah nilainya, baik secara vertikal maupun lateral, bahkan pada jarak yang dekat sekalipun. Kondisi ini dapat dipengaruhi oleh proses-proses geologi yang berlangsung bersamaan maupun setelah pembentukan lapisan batubara. Oleh karena itu, data kandungan sulfur pada batubara merupakan hal yang penting untuk diketahui secara lebih baik karena berkaitan dengan aspek pemanfaatan, lingkungan, pemasaran, perencanaan dan operasi penambangan, serta aspek geologi.

Penelitian ini berbasis deskriptif-observasi yang berusaha melakukan pengamatan dan pemercontohan batubara berdasarkan perbedaan karakteristik cleat yang dikendalikan oleh struktur lipatan dan sesar. Oleh karena itu, penelitian ini bertumpu pada pengamatan dan pemercontohan batubara di lapangan untuk menemukan variabel karakteristik cleat, sehingga diharapkan akan mempunyai keluasan pemahaman mengenai kandungan sulfur pada lapisan batubara. Sasarannya adalah menentukan metode pemercontohan batubara yang representatif untuk mendapatkan data kandungan sulfur dan pola sebarannya secara lebih baik dan menyeluruh yang mendekati kondisi di alam. Untuk itu dituntut suatu metode perolehan contoh dan teknik pemercontohan yang representatif dengan pendekatan berbasis genetik yang diterapkan pada (1) obyek penelitian (kandungan sulfur), (2) obyek pengamatan (cleat pada lapisan batubara), serta (3) teknik pemercontohan yang ketebalan contoh batubaranya diambil secara selang genetik (genetic interval).

Tujuan akhirnya adalah dapat diketahuinya secara lebih baik keberadaan kandungan sulfur dan pola sebarannya pada lapisan batubara. Sehingga nantinya dapat dibangun model kandungan sulfur pada lapisan batubara dan ditentukannya model eksplorasi batubara berbasis kandungan sulfur yang dikendalikan oleh struktur geologi.

Pirit epigenetik berdasarkan genesanya terbentuk setelah atau saat terjadi pembatubaraan dan hadir sebagai pirit pengisi cleat pada lapisan batubara. Cleat dapat bertindak sebagai sistem jaringan airtanah yang berfungsi sebagai tempat lalu dan akumulasinya larutan polisulfida yang dapat bereaksi dengan FeS atau Fe3S4 untuk membentuk pirit. Berdasarkan penjelasan di atas, tampak adanya hubungan antara kandungan sulfur pada lapisan batubara dan karakteristik cleat yang dikendalikan oleh struktur geologi. Cleat adalah rekahan alami yang terdapat di dalam lapisan batubara, terdiri dari face cleat dan lebih kecil lagi disebut butt cleat (Laubach et al., 1998).

Menurut sejumlah peneliti (Ward, 1984; Laubach et al., 1998; Frodsham,1999; Charles, 2002; Cristina, 2003; Paul, 2003), cleat dapat terbentuk pada periode yang berbeda di dalam sejarah pembentukan batubara akibat berbagai mekanisme, yaitu pengaruh proses dehidrasi atau desiccation, devolatilisasi, mekanisme pengendapan, tebal lapisan batubara, kandungan maseral, litotip batubara, derajat batubara, lingkungan pengendapan batubara, kontraksi termal, tektonik regional, struktur geologi, dan aktivitas pekerjaan tambang. Dengan kata lain, salah satu fungsi dari cleat adalah struktur geologi. Menurut Ryan (2003), orientasi optimal cleat batubara adalah sejajar terhadap tegasan maksimum horisontal atau dipengaruhi tegasan kompresif regional.

Selanjutnya, lokasi titik-titik pemercontohan dipilih pada lapisan batubara yang sama di sayap curam dan sayap landai lipatan asimetri serta di zona sesar dan bukan zona sesar. Pemilihan lokasi ini bertujuan agar keseluruhan perkembangan karakteristik cleat (kondisi geometri cleat), derajat fragmentasi batubara, dan kandungan sulfur dapat diketahui dalam satu kendali struktur geologi yang sama. Cara ini lebih bermanfaat dalam upaya mengetahui karakteristik kandungan sulfur pada lapisan batubara dan perolehan contoh yang lebih representatif.

Pada pemercontohan batubara dengan channel sampling yang ketebalan contohnya diambil secara selang ketebalan (thickness interval), ternyata dapat menimbulkan penyimpangan terhadap nilai dan pola sebaran kandungan sulfurnya. Selanjutnya pada teknik pemercontohan berbasis selang genetik dapat mengatasi kelemahan-kelemahan yang dijumpai pada teknik pemercontohan berbasis selang ketebalan, terutama dalam kaitannya dengan penentuan kandungan sulfur dan spesifikasi batubara lainnya. Hasil pemercontohan berbasis selang genetik dapat sebagai dasar yang lebih representatif untuk analisis kandungan sulfur dan pola sebarannya serta lebih mewakili kondisi di alam. Sekaligus hasilnya dapat digunakan sebagai model atau pedoman untuk hasil pemercontohan di titik-titik lain yang berbasis selang ketebalan.

Berdasarkan pengamatan dan teknik pemercontohan yang berbasis genetik, maka dapat dibangun model kandungan sulfur pada lapisan batubara. Antisipasi terhadap model kandungan sulfur tersebut, adalah dapat ditentukannya model eksplorasi batubara berbasis kandungan sulfur. Berdasarkan model kandungan sulfur dan model eksplorasi, maka keberadaan kandungan sulfur pada lapisan batubara dapat diketahui secara menyeluruh dan lebih baik. Sekaligus dapat dipergunakan sebagai petunjuk bagi ahli eksplorasi batubara untuk menentukan perumusan sasaran, strategi eksplorasi, dan pemilihan metode tepat-guna sejak awal kerja eksplorasi.