Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda BAB III TEORI DASAR 3.1 Definisi Batubara Batubara adalah bahan bakar fosil. Batubara dapat terbakar, terbentuk dari endapan, batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batubara terbentuk dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh tekanan dan suhu selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan batubara. 3.2 Tempat dan Proses Terbentuknya Batubara Untuk menjelaskan tempat terbentuknya batubara dikenal macam teori : a. Teori Insitu Teori ini mengatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara,terbentuknya ditempat di mana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian maka setelah tumbuhan tersebut mati, belum mengalami proses transportasi segera tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara yang berbentuk dengan cara ini mempunyai penyebaran luas dan merata, kualitasnya lebih baik karena kadar abunya relatif kecil. b. Teori Drift 24
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
BAB III
TEORI DASAR
3.1 Definisi Batubara
Batubara adalah bahan bakar fosil. Batubara dapat terbakar, terbentuk dari endapan,
batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batubara terbentuk
dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh
kombinasi pengaruh tekanan dan suhu selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan
batubara.
3.2 Tempat dan Proses Terbentuknya Batubara
Untuk menjelaskan tempat terbentuknya batubara dikenal macam teori :
a. Teori Insitu
Teori ini mengatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara,terbentuknya
ditempat di mana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian maka setelah
tumbuhan tersebut mati, belum mengalami proses transportasi segera tertutup oleh lapisan
sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara yang berbentuk dengan cara ini
mempunyai penyebaran luas dan merata, kualitasnya lebih baik karena kadar abunya relatif
kecil.
b. Teori Drift
Teori ini menyebutkan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara terjadinya di
tempat yang berbeda dengan tempat tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dengan
demikian tumbuhan yang telah mati diangkut oleh media air dan berakumulasi disuatu
tempat, tertutup oleh batuan sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara
yang terbentuk dengan cara ini mempunyai penyebaran tidak luas, tetapi dteijumpai
dibeberapa tempat, kualitas kurang baik karena banyak pengangkutan dari tempat asal
tanaman ke tempat sedimentasi. Batubara yang terbentuk seperti ini di Indonesia didapatkan
di lapangan batubara delat Mahakam purba, Kalimantan Timur.
24
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
Dalam proses pembentukan batubara terdapat suatu kondisi yang diperlukan agar
tumbuh-tumbuhan yang mati dan tertumpuk selama berjuta-juta tahun lalu tersebut
mengalami pembatubaraan secara sempurna. Berikut adalah kondisi umum yang
diperlukan dalam proses terbentuknya batubara :
a. Ada tumbuh-tumbuhan
b. Kecepatan tumbuh lebih besar dari kecepatan degradasi
c. Pembusukan lebih kecil dari penumpukan tumbuhan mati
d. Ada pengawetan atau peyimpanan sisa-sisa tumbuhan yang mati di tempat atau sudah
berpindah tempat, lalu ditimbun oleh sedimen
e. Terhindar dari intervensi sedimentasi klastik
f. Terhindar dari gangguan air laut
g. Terhindar dari proses pembusukan total
Gambar 3.01 Proses Terbentuknya Batubara
3.3. Faktor yang Berpengaruh
Batubara terbentuk dengan cara yang kompleks dan memerlukan waktu yang lama (puluhan sampai ratusan juta tahun) dibawah pengaruh fisika, kimia ataupun keadaan geologi. Faktor yang berpengaruh pada pembentukan batubara, yaitu :
a. Posisi Geotektonik
Merupakan suatu tempat yang keberadaannya dipengaruhi gaya-gaya tektonik lempeng. Posisi ini mempengaruhi iklim lokal dan morfologi cekungan pengendapan batubara maupun kecepatan penurunannya.
25
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
b. Morfologi (Topografi)
Morfologi dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk.
c. Iklim
Kelembaban memegang peranan penting dalam pembentukan batubara dan merupakan faktor pengontrol pertumbuhan flora dan kondisi yang sesuai. Tergantung pada posisi geografi dan dipengaruhi oleh posisi geotektonik.
d. Penurunan
Dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik. Jika penurunan dan pengendapan gambut seimbang akan dihasilkan endapan batubara tebal.
e. Umur Geologi
Posisi geologi menentukan berkembangnya evolusi kehidupan berbagai macam tumbuhan. Dalam masa perkembangannya secara tidak langsung membahas sejarah pengendapan batubara dan metamorfosa organik. Makin tua umur batuan makin dalam penimbunan yang tejadi, sehingga terbentuk batubara yang bermutu tinggi. Tetapi pada batubara yang mempunyai umur geologi lebih tua selalu ada resiko mengalami deformasi tektonik yang membentuk struktur perlipatan atau patahan pada lapisan batubara. f. Tumbuhan
Flora merupakan unsur utama pembentuk batubara. Pertumbuhan dari flora terakumulasi pada suatu lingkungan dan zona fisiografi dengan iklim dan topografi tertentu, merupakan faktor penentu terbentuknya berbagai type batubara.
g. Dekomposisi
Dekomposisi flora merupakan bagian dari transformasi biokimia dari organik merupakan titik awal untuk seluruh alterasi. Dalam pertumbuhan gambut, sisa tumbuhan akan mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimiawi. Setelah tumbuhan mati, proses degradasi biokimia lebih berperan. Proses pembusukan (decay) akan terjadi oleh kerja mikrobiologi (bakteri anaerob). Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti celulosa, protoplasma dan pati.
26
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
Dari proses diatas terjadi perubahan dari kayu menjadi lignit dan batubara berbitumen. Dalam suasana kekurangan oksigen terjadi proses biokimia yang berakibat keluarnya air (H2O) dan sebagian unsur karbon akan hilang dalam bentuk karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan methan (CH4). Akibat pelepasan unsur atau senyawa tersebut jumlah relatif unsur karbon akan bertambah. Kecepatan pembentukan gambut tergantung pada kecepatan perkembangan tumbuhan dan proses pembusukan. Bila tumbuhan tertutup oleh air dengan cepat, maka akan terhindar oleh proses pembusukan, tetapi terjadi proses disintegrasi atau penguraian oleh mikrobiologi. Bila tumbuhan yang telah mati terlalu lama berada di udara terbuka, maka kecepatan pembentukan gambut akan berkurang, sehingga hanya bagian keras saja tertinggal yang menyulitkan penguraian oleh mikrobiologi.
h. Sejarah sesudah pengendapan
Sejarah cekungan batubara secara luas bergantung pada posisi geotektonik yang mempengaruhi perkembangan batubara dan cekungan batubara. Secara singkat terjadi proses geokimia dan metamorfosa organik setelah pengendapan gambut.
i. Struktur cekungan batubara
Terbentuknya batubara pada cekungan batubara umumnya mengalami deformasi oleh gaya tektonik, yang akan menghasilkan lapisan batubara dengan bentuk tertentu.
j. Metamorfosa organik
Tingkat kedua dalam pembentukan batubara adalah penimbunan atau penguburan oleh sedimen baru. Pada tingkat ini proses degradasi biokimia tidak berperan lagi tetapi lebih didominasi oleh proses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya perubahan gambut menjadi batubara dalam berbagai mutu. Selama proses ini terjadi pengurangan air lembab, oksigen dan zat terbang (seperti CO2, CO, CH4 dan gas lainnya) serta bertambahnya prosentase karbon padat, belerang dan kandungan abu. Perubahan mutu batubara diakibatkkan oleh faktor tekanan dan waktu. Tekanan dapat disebabkan oleh lapisan sedimen penutup yang sangat tebal atau karena tektonik.
3.4 Parameter Kualitas Batubara
Batubara yang terbentuk di alam memiliki kondisi dan tempat yang berbeda-beda
dalam pembentukannya, sehingga kondisi tersebut mempengaruhi kualitas dan
kandungan unsur-unsur yang ada di dalam batubara.
27
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
Kualitas batubara diperlukan untuk menentukan apakah batubara tersebut
menguntungkan untuk ditambang selain dilihat dari kuantitasnya di daerah penelitian.
Untuk menentukan jenis batubara, digunakan klasifikasi American Society for testing
and Material . Klasifikasi ini dibuat berdasarkan jumlah karbon padat dan nilai kalori
dalam basis dry mineral matter free (dmmf). Untuk mengubah basis air dried (adb)
menjadi dry mineraal matter free (dmmf) maka digunakan Parr Formulas (ASTM 1981,
op cit Wood et al., 1983).
Gambar 3.02 ASTM Coal Rank Classification
Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas, dan
waktu, batubara umumnya dibagi dalam lima kelas : antrasit, bituminus, sub-bituminus,
lignit, dan gambut.
a. Antrasit
Anthracite (C94OH3O3) ditandai dengan warna hitam sangat mengkilat, struktur
kompak, kandungan karbon sangat tinggi (86-98%), nilai kalor sangat tinggi,
28
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
kandungan air sangat sedikit, kandungan abu sangat sedikit, dan kandungan sulfur
sangat sedikit. Nilai kalori anthacite lebih besar atau sama dengan 8.300 kcal/kg.
b. Bituminus
Bituminus (C80OH5O15) mengandung 68% - 86% unsur karbon (C) dan berkadar
air 8% - 10% dari beratnya. Golongan ini dicirikan dengan sifat-sifat yang padat,
hitam, rapuh (brittle) dengan membentuk bongkah-bongkah prismatik. Berlapis
dan tidak mengeluarkan gas dan air bila dikeringkan. Endapan ini dapat
digunakan antara lain untuk kepentingan transportasi dan jenis industri kecil.
Nilai kalori antara 6300 – 7300 kal/gram.
c. Sub-bituminus
Golongan ini memperlihatkan ciri-ciri tertentu yaitu warna yang kehitam-hitaman
dan sudah mengandung lilin. Ciri lain dari Sub-Bituminous (C75OH5O20) adalah
sisa bagian tumbuh-tumbuhan tinggal sedikit dan berlapis. Endapan ini dapat
digunakan untuk pemanfaatan pembakaran yang cukup dengan temperatur
rendah. Nilai kalori 3000- 6300 kal/gram. Sub-bituminus mengandung
sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang
kurang efisien dibandingkan dengan bituminus.
d. Lignit
Lignite ditandai dengan kodisi fisik berwara hitam dan sangat rapuh, nilai kalori
rendah, kandungan air tinggi, kandungan abu tinggi, dan kandungan sulfur tinggi.
Nilai kalori lignite adalah 1.500-4.500 kcal/kg.
Lignit/ brown coal, (C70OH5O25 ) memiliki sifat :
- Warna kecoklatan
- Material terkornpaksi namun sangat rapuh
- Mempunyai kandungan air yang tinggi
- Mempunyai kandungan karbon padat rendah
- Mempunyai kandungan karbon terbang tinggi
- Mudah teroksidasi
- Nilai panas yang dihasilkan rendah.
29
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
e. Gambut
Golongan ini sebenarnya belum termasuk jenis batubara, tapi merupakan bahan
bakar. Hal ini disebabkan karena masih merupakan fase awal dari proses
pembentukan batubara. Endapan ini masih memperlihatkan sifat asal dari bahan
dasarnya (tumbuh-tumbuhan). Gambut berpori dan memiliki kadar air di atas
75% serta nilai kalori yang paling rendah.
Peat/gambut, (C60H6O34) memiliki sifat :
- Warna coklat
- Material belum terkompaksi
- Mernpunyai kandungan air yang sangat tinggi
- Mempunvai kandungan karbon padat sangat rendah
- Mempunyal kandungan karbon terbang sangat tinggi
- Sangat mudah teroksidasi
- Nilai panas yang dihasilkan amat rendah.
Tingkat perubahan yang dialami batu bara, dari gambut sampai menjadi antrasit
disebut sebagai pengarangan memiliki hubungan yang penting dan hubungan tersebut
disebut sebagai tingkat mutu batu bara. Batubara dengan mutu yang rendah, seperti batu
bara muda dan sub-bituminus biasanya lebih lembut dengan materi yang rapuh dan
berwarna suram seperti tanah. Batubara muda memilih tingkat kelembaban yang tinggi
dan kandungan karbon yang rendah, dan dengan demikian kandungan energinya rendah.
Batubara dengan mutu yang lebih tinggi umumnya lebih keras dan kuat dan seringkali
berwarna hitam cemerlang seperti kaca. Batubara dengan mutu yang lebih tinggi
memiliki kandungan karbon yang lebih banyak, tingkat kelembaban yang lebih rendah
dan menghasilkan energi yang lebih banyak (Sukandarrumidi, 2004)
Kondisi lapangan tempat dilakukannya operasi penambangan sangat mempengaruhi
kemampuan produksi alat, untuk itu alat-alat mekanis yang digunakan dalam operasi
penambangan harus sesuai dengan lapangan operasinya. Kemampuan produksi suatu alat
mekanis juga sangat tergantung dari berbagai faktor koreksi yang telah dikalkulasi.
30
Laporan Kerja Praktek CV. Harapan Binuang Muda
3.1 Peralatan Tambang
Alat-alat yang digunakan dalam industri pertambangan adalah alat-alat berat, dimana
berdasarkan fungsinya dapat dibedakan menjadi 2 yaitu alat produksi dan alat penunjang
(Supporting).
3.1.1 Alat Produksi
Alat produksi merupakan alat-alat utama yang digunakan untuk memproduksi
material yang diinginkan, contoh:
Bulldozer (sebagai alat pendorong dan penggaru untuk membantu excavator
dalam menggali dan memuat material)
Excavator (sebagai alat gali dan muat)
Dump Truck (sebagai alat angkut)
3.1.2 Alat Penunjang (supporting)
Alat penunjang merupakan alat-alat yang digunakan untuk membantu operasi alat-
alat produksi. Alat penunjang ini terdiri dari:
Grader (sebagai alat untuk meratakan jalan dan pembentuk dimensi jalan bese
rta saluran)
Compactor (sebagai alat pemadat)
Mobile Lubricant Oil (untuk menambah oli peralatan tambang)