PRAKTIKUM EKSPOLRASI BATUBARA

Presentasi berjudul: "PRAKTIKUM EKSPOLRASI BATUBARA"— Transcript presentasi:

1 PRAKTIKUM EKSPOLRASI BATUBARA
TENTANG GEOLISTRIK TEKNIK PERTAMBANGAN BATUBARA

2 Metode Geolistrik (resistivity) merupakan salah satu metode geofisika untuk mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC (Direct Curren) yang mempunyai tegangan tinggi ke dalam tanah. Penyelidikan geolistrik dilakukan atas dasar sifat fisika batuan terhadap arus listrik, dimana setiap batuan yang berbeda akan mempunyai harga tahanan jenis yang berbeda pula.

3 Resistivitas batuan (di lapangan) dapat diukur secara tidak langsung dengan memasukkan (dan juga mengukurnya) arus listrik ke dalam tanah melalui 2 titik (elektroda) di permukaan tanah dan mengukur beda potensial antara 2 titik yang lain dipermukaan (gambar 1). Gambar 1. Susunan elektroda untuk pengukuran resistivitas di lapangan Elektroda A dan B disebut elektroda arus, sedangkan elektroda M dan N disebut elektroda tegangan (potensial elektrode).

4 Asumsinya bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus listrik ini sama dengan separuh dari jarak AB atau lebih dikenal dengan AB/2, sehingga dapat diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran arus listrik ini akan berbentuk setengah bola dengan jari-jari bola AB/2.

5 Asumsi yang selalu digunakan dalam metode geolistrik resistivitas adalah bumi bersifat homogen isotropis. Faktor yang dapat mempengaruhi homogenitas lapisan batuan adalah fragmen batuan lain yang tersisipkan pada lapisan, faktor lainnya: ketidak-seragaman dari pelapukan batuan induk, material yang terkandung pada keadaan jalan, genangan air pada daerah setempat, pagar kawat yang terhubung ke tanah dll.

6 Cakupan Metode Geolistrik
Metode Geolistrik terbagi atas beberapa bagian yaitu: Metode Potensial Diri (Self potential) merupakan salah satu metode geolistrik yang bertujuan untuk menganalisis struktur lapisan bumi berdasarkan sifat kelistrikan bataun namun dengan tidak memberi medan listrik eksternal Induksi Polarisasi (IP) merupakan salah satu metode geolistrik yang bertujuan melakukan pengukuran parameter listrik batuan (resistivitas) berdasar potensial polarisasi yang terukur antara dua elektroda dalam kondisi tanpa polarisasi volume Resistivitas Tahan Jenis adalah metode geolistrik yang mempelajari sifat resistivitas/konduktifitas listrik lapisan batuan di dalam bumi.

7 Berdasarkan pada tujuan penyelidikannya, metode geolistrik tahanan dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu : - Metode resistivitas sounding - Metode resistivitas mapping (profiling) - Metode resistivitas imaging

8 Metode resistivitas sounding
Metode Sounding adalah metode resistivitas yang bertujuan untuk mengetahui variasi resistivitas lapisan bawah permukaan secara vertikal. Caranya: pada titik ukur tetap, jarak elektroda arus dan tegangan diubah / divariasi. Konfigurasi elektroda yang biasanya dipakai adalah konfigurasi Sclumberger. Pada prinsipnya semua konfigurasi elektroda dapat digunakan untuk sounding Metode ini tidak terganggu oleh heterogenitas dekat permukaan karena spasi elektroda potensial yg kecil (b = MN/2)

9 Metode resistivitas mapping (profiling) Metode Mapping adalah metode resistivitas yang bertujuan untuk mengetahui variasi resistivitas lapisan bawah permukaan secara horizontal Caranya: dengan jarak elektroda arus dan tegangan tetap, titik ukur dipindah / digeser secara horisontal. Konfigurasi elektroda yang biasa dipakai adalah konfigurasi wenner atau dipole-dipole.

10 Metode Resistivitas 3-Dimensi
Resistivitas 3-D adalah metode untuk menentukan kedalaman pada batuan sebagai alas, yang diharapkan bahwa endapan-endapan yang tidak menyatu dan batu pasir itu akan menyediakan sesuatu yang cukup jelas di dalam keterhambatan karena perbedaan-perbedaan di dalam porositas dan kejenuhan Metode resistivitas 3-D mampu memberikan gambaran 3-dimensi dari bawah permukaan tentang tahanan jenis lebih detail debandingkan dengan resistivitas 2-D, oleh karena itu tidak hanya memberikan citra distribusi resistivitas dalam penampang vertikal saja tetapi juga dalam bentuk penampang horizontal. Konfigurasi elektroda yang biasa dipakai adalah Konfigurasi Pole- Pole

11 Gambar 2.1. Konfigurasi pole-pole

12 Konfigurasi Elektroda Konfigurasi elektroda terbagi atas :
Konfigurasi Wenner Konfigurasi Schlumberger Konfigurasi Dipole-dipole

13 Akuisisi Data Pengambilan data dilakukan sesuai dengan konfigurasi yang dipakai. Pengukuran dimulai dengan mengukur jarak antara elektroda, kemudian elektroda arus dan tegangan ditancapkan sesuai dengan konfigurasi. Setelah itu, tembakan arus kedalam tanah dan catat nilai tegangan yang terukur. Pindahkan elektroda dan lakukan hal yang sama denganmemberi arus dan mengukur besar tegangannya.

14 Akuisis data yang dilakukan berdasarkan beberapa metode geolistrik, yaitu: 1. Konfigurasi Wenner Konfigurasi Wenner tersusun atas 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial. Elektroda potensial ditempatkan pada bagian dalam dan elektroda arus dibagian luar dengan jarak antar elektroda sebesar a. Konfigurasi ini digunakan dalam pengambilan data secara lateral atau mapping. Faktor geometris untuk konfigurasi ini sebesar , sehingga besar resisitivitas semu adalah:

15 Keunggulan : ketelitian pembacaan tegangan pada elektroda MN lebih baik dengan angka yang relatif besar karena elektroda MN yang relatif dekat dengan elektroda AB. Kelemahan : tidak bisa mendeteksi homogenitas batuan di dekat permukaan yang bisa berpengaruh terhadap hasil perhitungan

16 2. Konfigurasi Schlumberger
Merupakan konfigurasi yang hampir sama dengan Wenner, hanya saja jarak elekroda potensial dibiarkan tetap, pengukuran dilakukan dengan memindahkan elektroda arus ke arah luar. Jarak antara elektroda AM dan NB sama (AM = NB), sedangkan untuk jarak MN tetap. Faktor geometris untuk konfigurasi Schlumberger sebesar dan besar resistivitas semu adalah:

17 Schlumberger A M N B L s

18 Keunggulan : kemampuan untuk mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada permukaan
Kelemahan : pembacaan tegangan pada elektroda MN adalah lebih kecil terutama ketika jarak AB yang relatif jauh

19 Konfigurasi Dipole-Dipole
konfigurasi dipole-dipole menggunakan 4 elektroda yang terdiri dari 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial. Jarak antara AB = MN sebesar a sedangkan elektroda arus dan potensial dipisahkan oleh jarak na dimana n merupakan faktor kali dari pemindahan elektroda potensial. Dengan susunan konfigurasi tersebut maka didapatkan nilai faktor geometris sebesar , dan resistivitas semu:

20 Konfigurasi Dipole-Dipole
M N 𝜽 B A Keunggulan : dapat digunakan untuk penetrasi yang lebih dalam dan waktu untuk perubahan bentangan elektroda yang relatif lebih pendek Kelemahan : pengukuran medan listrik menjadi sulit pada jarak pengukuran yang cukup jauh

21 Konfigurasi Pole-Pole
Konsep pengukuran geolistrik sebagaimana dijelaskan pada sub-bab ini menggunakan konfigurasi elektroda paling elementer, yaitu sumber arus tunggal dan potensial diukur hanya pada satu titik. Konfigurasi pole-pole merupakan konfigurasi elektrode yang paling sering digunakan untuk survei resistivitas 3-D. Pada dasarnya konfigurasi pole-pole ini hanya memanfaatkan dua elektroda saja, yaitu elektroda arus (C) dan elektrodelainnya berupa elektroda potensial (P1) sepertidiperlihatkan pada gambar berikut:

22 RES2DINV RES2DINV adalah program komputer yang secara otomatis bisa menggambar atau membuat model 2 dimensi bawah permukaan dari data survey geolistrik. Program ini menggunakan teknik forward modeling dari data resistivitas semu hasil pengukuran untuk mendapatkan hasil inversinya. 2    Cara Kerja Adapun langkah kerja dalam praktikum pengenalan software diantaranya :

23 Pengoperasian Res2Dinv
1. Buka program Res2Dinv yang sudah terinstal. 2. Klik pada “file”, kemudian “read data file” dan pilih data yang diinginkan untuk dirunning. 3. Pilih menu “inversion” dan pilih poin “least square inversion” dan hasilakan tergambar. 4. hasil inversi akan tertampil.

24 Femlab FEMLAB adalah metode elemen hingga, dimana geometri yang akan disimulasikan dibagi menjadi sejumlah elemen-elemen kecil.  FEMLAB khusus dirancang terintegrasi dengan MATLAB sehingga memungkinkan pengguna untuk melakukan modifikasi sesuai dengan struktur geometri yang disimulasikan. Kelebihan lain yang dimiliki oleh FEMLAB adalah penggunaan metode elemen hingga (finite element method, FEM) dalam penyelesaian persamaan-persamaan matematis, sehingga sangat cocok digunakan untuk simulasi 1D, 2D, ataupun 3D untuk divais dengan struktur geometri yang lebih rumit.

25 Langkah-langkah cara menggunakan FEMLAB yakni :
Buka aplikasi FEMLAB. Pilih model Navigator dengan mengklik physical modes. klik Diffussion, lalu klik OK. Pilih menu Options. Klik Axis/Grid settings. Ubahpada axis : X Min : -0.5, X Max : 5, Y Min : -1.5, Y Max : 4.5 Kemudianpilih Draw. PilihRetangle/Square. Lankah 1. Langkah 2. Kemudian plot Data (0, -0.5), (0.5, -0.5), (0, 3) dan (0.5, 3) pilih Boundary.Klikspacify Boundary conditions. pilih menu Plot. Klik Parameter kemudianklik surface. Kemudianubah surface explosion sesuai yang di inginkan Laluklik Apply. Kemudianklik OK.

26 Hasil menggunakan software.

27