Rabu, 27 Maret 2013

DESIGN PIT UNTUK TAMBANG BATUBARA DENGAN METODE MAGNET


Di daerah dengan formasi yang didominasi batuan vulkanik dan batuan beku lainya, sulit untuk menentukan posisi batubara dan kemenerusanya,karena selain struktur yang komplek juga sering kali ada intrusi yang mengakibatkan sebaran batubara terputus. Kondisi ini susah di jelaskan jika hanya mempunyai data bor atau data singkapan dipermukaan.

Metode magnet sangat membantu untuk identifikasi sebaran batuan beku tersebut,selain identifikasi sebaran sediment karena 80% lebih batubara di daerah dengan formasi batuan yang didominasi batuan beku batubara ada didaerah sedimentnya, tetapi terkadang ada di antara lava dan terjepit antara batuan beku tersebut. Batubara yang terhimpit atau dekat dengan batuan beku tersebut umumnya mempunyai kalori yang tinggi di bandingkan dengan batubara di daerah sediment, ini berkorelasi dengan suhu yang diakibatkan oleh batuan beku.
gambar 1 anomaly magnet
gambar 2 slicing horizontal DTU 10

gambar 2 slicing horizontal DTU 50



gambar 2 slicing horizontal DTU 100


(Continued)




Selasa, 26 Maret 2013

KOREKSI INKLINASI DAN DEKLINASI DATA MAGNET

Nilai inklinasi dan deklinasi medan magnet sangat penting dalam pengolahan data magnet, karena ketika kita salah memasukan nilai tersebut maka hasilnya akan tidak sesuai dengan medan magnet dari objek yang menjadi target. Nilai inklinasi dan deklinasi dibutuhkan di beberapa inputan filter seperti reduksi ke kutub, reduksi ke atas dan filter lainya.


gambar 1 intensitas magnet total 

gambar 2 intensitas magnet total

Di bawah diberikan contoh data reduksi ke kutub dengan nilai inklinasi dan deklinasi yang tidak sesuai dengan medan magnet regional. Ada sebagian orang yang menggunakan nilai inklinasi dan deklinasi dari data survey, ini mengakibatkan tahapan proses magnet akan menghasilkan data outputan yang tidak sesuai dengan  outputan yg benar.


gambar 3 Mereduksi data ke kutub dengan nilai inklinasi dan deklinasi yang salah

gambar  4 Mereduksi data ke kutub dengan nilai inklinasi dan deklinasi yang benar

Dari data diatas, sangat berbeda hasilnya baik dari nilai rendah data magnetiknya maupun nilai yang tinggi. Ini akan mengakibatkan proses inversi dan perhitungan cadangan sumber daya akan sangat jauh berbeda.

gambar 5 Mereduksi data ke kutub dengan nilai inklinasi dan deklinasi yang salah


gambar 6 Mereduksi data ke kutub dengan nilai inklinasi dan deklinasi yang benar

Senin, 25 Maret 2013

EKSPLORASI BATUBARA DENGAN METODE GEOLISTRIK(CS)


Pengukuran geolistrik secara lateral mapping (2D) telah dilakukan pada lokasi test case batubara di lokasi xx, sebanyak 2 lintasan, dengan panjang masing-masing lintasan 1 km. Pengukuran geolisrik pada lintasan (@ 1 km) dilakukan sebanyak 3 kali pengukuran (@400m).. Agar panjang lintasan 1 km tercover semua, maka dilakukan pengukuran overlap setiap 100m. 

Estimasi nilai resistivity batuan didaerah penelitian ditentukan dengan cara mengkorelasikan data bor dengan penampang resistivity hasil pengukuran geolistrik. Nilai resistivity batubara hasil korelasi data bor dengan penampang resistivity, ditunjukkan pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Nilai resistivity batubara di daerah penelitian Argamakmur
Lintasan
Jarak pada lintasan (m)
Bor ID
Ketebalan batubara (m)
Kedalaman batubara dari data bor (m)
Kedalaman batubara dari penampang resistivity (m)
resistivity (Ohm.m)
L1
400
600xx2
1.05
48.5
56
 176
640
600xx0
1.1
12.3
14.5
 176
L2
80
60xx40
0.94
45.94
43.9
 366

Nilai resistivity batuan lainnya hasil korelasi data bor, ditunjukkan pada tabel 3.2.
     Tabel 1  Nilai resistivity batuan di daerah penelitian xx
No
Litologi
Resistivity (Ohm.m)
1
Coal
176 – 366
2
Andesite
1450 - 11000
3
Sandstone
400 – 1400
4
Mudstone
1 – 160

Nilai resistivity pada table 1 selanjutnya digunakan sebagai referensi untuk memprediksi keberadaan lapisan batubara.

Berdasarkan data referensi nilai resistivity batubara (tabel 1), maka indikasi batubara pada lintasan 1 terdapat pada kedalaman 14,5m (jarak pada lintasan 640m) dan kedalaman 56m (jarak pada penampang 400m), dengan nilai resistivity + 176 Ohm.m. Ketebalan batubara yang terdeteksi dari pengukuran ini sekitar + 1m, sedangkan ketebalan batubara kurang dari 1m tidak terdeteksi. Hal ini bisa diakibatkan beberapa faktor, diantaranya :
·         Karena lapisan batubaranya tipis < 1m, maka pengaruh nilai resistivity clay / mudstone lebih dominan dibandingkan batubara, sehingga nilai resistivity yang terukur lebih mendekati nilai resisitivity clay / mudstone.
·         Resolusi data masih kurang tinggi, dalam pengukuran ini menggunakan 41 elektroda dengan jumlah data per pengukuran sekitar 550 data, dalam pengukuran geolistrik resolusi tersebut sudah termasuk resolusi tinggi dibandingkan dengan pengukuran Dipole-Dipole 2D yang konvensional (170 data).
Penampang resistivity lintasan 1 ditunjukkan pada gambar 3.1. Selain batubara pada penampang tersebut terdeteksi juga litologi lainnya,: andesite, sandstone dan mudstone (pada gambar 3.1 ditunjukkan dengan tanda panah). Selain litologi, pada penampang lintasan 1 ditemukan indikasi struktur (patahan), yaitu pada bagian tengah penampang.


                                Patok Elektroda
X (m)
Y  (m)
Arah Lintasan
                           L1-33
196xxx50.8  
96xxx036
Baratdaya
                             L1-101
196xxx43.1
96xx883
Timurlaut





gambar 1 Penampang Resistivity Lintasan 1

 Patok Elektroda
X (m)
Y  (m) 
Arah Lintasan
L1-33
196xxx.8
961xxxx
Baratdaya
L1-101
196xxx.1
961xxxx
Timurlaut




gambar 2 Penampang Resistivity Lintasan 2

Berdasarkan data referensi nilai resistivity batubara (tabel 1), maka indikasi batubara pada lintasan 2 terdapat pada kedalaman 43,9m, pada jarak lintasan pengukuran 80m, dengan nilai resistivity 366m. Indikasi batubara pada gambar 2 ditunjukkan dengan tanda panah. Pada lintasan 2 didominasi oleh mudstone dan sandstone, sedangkan beberapa bolder (andesite) ditemukan dekat ke permukaan seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.



GRAVITY SURVEY FOR BASEMENT CONFIGURATION


figure 1 Bouguer Anomaly

Gravity observations at the earth’s surface includes anomalies that result from the density of subsurface structures.  A small body will cause an anomaly with a short wavelength while a large body will cause an anomaly with a longer wavelength.  Similarly deeper structures will generate longer wavelength anomalies than shallower structures.  In order to isolate these changes, a wavelength filter and spectral analysis were designed around the specified areas of interest.  These tools assisted in highlighting the geological structures to be analyzed.

Filtering is a way of separating signals of different wavelengths to isolate and hence enhance anomalous features within a given bandwidth.  A good rule-of-thumbs is that the wavelength of an anomaly divided by three or four is approximately equal to the depth at which body producing the anomaly is located. Using this filtering technique can it is possible to enhance anomalies produced by features in a given depth range.  This filtering technique is sometimes referred to as Regional-Residual Separation.


In order to extract meaningful information from the gravity data we applied an optimum Wiener filter using Geosoft® program (Geosoft Inc., 1994).  The purpose of this filter is to reduce the effect of anomalous source up to a certain depth leaving a smoother anomaly associated with deeper sources.  The results of the Wiener filter which rejects source up to 250, 500, 750 and 1000 meters depth are presented in Figure 16, 17, 18 and 19 respectively.
figure 2 Regional Anomaly1


figure 3 Residual Anomaly 1

The quantity to be determined in gravity exploration is local lateral variation in density.  Generally density is not measured in situ, although it can be measured by borehole logging tools or estimated from seismic velocities.  More often density measurements are made in the laboratory using small outcrop or drill-hole samples.  Laboratory results, however, rarely give the true bulk density because the samples may be weathered, fragmented, dehydrated, or altered in the process of being collected.  Consequently, for field specific situations, density measurements are seldom carried out.

A reasonably satisfactory method of estimating near-surface density uses a gravity profile over topography that is not co relatable with density variation (Nettleton, 1976).

Density values are applied to gravity measurements while reducing these measurements to create Bouguer Anomaly profiles.  In addition the effects of the variation of the terrain around the measurement site have to be corrected for.  The effect of the terrain correction on the gravity data is a function of the density.

A set of profiles of Bouguer Anomaly values using different density values can be generated.  Typically the profile that is least affected by the terrain is the one with the best density match.



figure 4 Nettleton Method

A more quantitative method than the graphic method used during the Nettleton density derivation, described above, is the Parasnis method.  The Parasnis method uses a mathematical least-square algorithm to determine the density value that best fits the test data set.


Linear regression (least squares) method

  • Assumes no correlation between topography and subsurface density (i.e., anomalies are randomly distributed with respect to elevation)
  • Therefore correlation between topography and gravity (g) will be due to Bouguer slab
  • Plot Free Air Anomaly (Dg fa) against elevation (h)
  • Fit line through points


slope will approximate 2pGr; solve for r (Bouguer density)



figure 5 Regional Anomaly2

figure  6 Residual Anomaly 2

As an additional processing, we also tried a preliminary inversion of the gravity data to obtain an insight into 3-D density distribution of the area.  The inversion technique is a modified version of 3-D magnetic inversion presented by Yudistira and Grandis (2001) which follows a technique proposed by Fedi and Rapolla (1999).  A model-smoothing factor was used in the resolution of the matrix inversion by truncated singular value decomposition (SVD) method (Press et al., 1987). 

The band-pass filtered gravity data (with wavelength of 2 – 10 km) were re-sampled into a 500 ´ 500 meters grid spacing.  The subsurface is represented by a grid of rectangular prism with 500 ´ 500 ´ 100 meter in dimension which covers the whole survey area up to 3000 meters depth.  This under-sampling of the data and model was necessary to reduce the computation time of the 3-D inversion.  Therefore, we prefer looking for rather large scale feature by inverting the gravity data filtered for 2 – 10 km wavelength.

The inversion was performed without any “a priori” constrain and the obtained model of density distribution (or contrast density relative to 2.0 gram/cm3) at three depth slices (500, 1000 and 2500 meters) is presented in Figure 23.  These figures of the model are given without scale or coordinate for simplicity, but they cover the whole survey area as other figures or maps. 


The models from 500, 1000 and 2500 meters depth slices represent superficial, intermediate and deep density distribution respectively.  We can observe that the model is merely another type of representation of the gravity data, i.e. 1000 meters depth slice is nearly identical to 1 – 5 km band-pass filtered gravity data while 2500 meters depth slice reproduces 2 – 10 km band-pass filtered gravity data.  Inversions of other filtered gravity data gave similar results, i.e. the model tends to mimic the data such that they are related each other by a simple transformation.  This fact is mainly due to the lack of constrain in the inversion procedure such that the inversion only reproduces the data with no or little additional information.






figure 7 Modeling line seismic for gravity modeling support

figure 8 Initial model for 3D Model


 
figure 9  3D Inversion result, depth structure

figure 10 3D inversion result


figure 11 surface data with subsurface data(geology model)(1)

figure 12 surface data with subsurface data(geology model)(2)