際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Jurnal rekayasa metode_geolistrik

E
Eddy Ibrahim

engineering consultants

1 of 11
Downloaded 32 times
PENGGUNAAN METODA GEOLISTRIK PADA EKSPLORASI BATUBARA Eddy Ibrahim*) *) Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Jalan Raya Prabumulih, Ogan Ilir, Indralaya E-Mail : eddy_ibrahim@yahoo.com Abstrak Penggunaan metoda geolistrik dalam eksplorasi batubara masih merupakan suatu hal yang baru. Dari beberapa pengukuran Geolistrik yang dilakukan pada lokasi seam batubara yang reguler secara lateral, dipping bed dan seam batubara yang berundulasi secara lateral dapat jelas dideterminasi geometri seam batubara. Konfigurasi elektroda Wenner yang digunakan dalam pengukuran dan pemrosesan hasilnya berupa inversi 2-D ternyata hanya dapat mendeterminasi geometri yaitu ketebalan lapisan batubara tanpa menghasilkan informasi lokal didalam lapisan batubara. Kata kunci : Seam batubara, informasi struktur, konfigurasi Wenner, inversi 2D Abstract Application of geoelectric method in coal exploration still are a new matter, but from field experiments performed at coal seams in place which is reguler laterally, dipping bed and coal seams which is irregular laterally, the geoelectric method can provide information about coal seams. The thickness of coal seam laterally with Wenner configuration was imaged clearly but the profile cannot provide locally information in coal seams. Keywords: Coal seam, structural information, Wenner configuration, 2D inversion 1. PENDAHULUAN Penggunaan metoda geolistrik dalam eksplorasi batubara juga tidak terlalu umum disebabkan karakteristik lapisan yang melingkupi seam batubara juga keterbatasan informasi yang diperoleh yaitu resolusi sedangkan penetrasinya sendiri sangat tergantung dari sifat media yang dilaluinya dan bentangan dari kedua elektroda arus. Perangkat pengukuran geolistrik dapat dilihat pada gambar 1.
Tulisan ini secara singkat memberikan gambaran metoda geolistrik diatas didalam penentuan ketebalan lapisan batubara hasilnya cukup jelas tetapi hanya menampakkan informasi geometri seam batubara sedangkan informasi didalam batubara sulit diinterpretasi seperti kandungan air dan lain-lain. 2. METODA GEOLISTRIK Prinsip dasar metoda ini adalah sebagai berikut : arus listrik diinjeksikan kedalam bumi melalui dua elektroda arus, kemudian beda potensial untuk tiap jarak elektroda diukur dan dicatat melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengumpulan data berupa arus listrik yang diinjeksikan dan beda potensial yang dihasilkan dari variassi jarak elektroda arus dan elektroda potensial (faktor geometri) dapat diperoleh variasi harga tahanan jenis masing- masing lapisan dibawah titik ukur. Adapun ilustrasi pengukuran geolistrik 2-D dilapangan seperti gambar 2. Gambar 1. Perangkat pengukuran geolistrik Naniura (home made)
Sistem akuisisi geolistrik 2-D yang digunakan dalam penelitian ini adalah cara Wenner seperti gambar 3. Gambar 3. Cara Wenner dalam operasi geolistrik 3. HASIL 3.1.1. Lokasi tambang Air Laya Adapun penyelidikan di ketiga tempat untuk tambang Air Laya terletak pada satu formasi yaitu Suban seams, dimana peringkat batubaranya adalah Bituminuous. Untuk jelasnya sketsa lokasi seperti gambar 11. Pelaksanaan pengukuran ditiga tempat adalah sebagai berikut : Singkapan batubara dibawahnya ada lapisan clay (interburden) di lokasi A Gambar 2. Ilustrasi cara akuisisi dasar dalam operasi geolistrik 2-D
Adapun objek fisik berupa singkapan tersebut (gambar 12) yaitu ketebalan lapisan batubaranya adalah 2.5 M sedangkan lapisan dibawahnya ( interburden ) yaitu lempung tidak diukur ketebalannya dimana posisi kedua antenna pada saat pengukuran langsung diatas singkapan batubara. Adapun hasil akuisisi dengan menggunakan cara konfigurasi Wenner yang telah diproses menggunakan software RES2DINV 3.2 tergambarkan di dalam gambar 13. Pengukuran geolistrik 2-D pada lokasi yang sama (A) juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 14. Gambar 14 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 12 Singkapan batubara miring dibawahnya ada lapisan clay (interburden) di lokasi B Untuk lapisan batubara yang miring (dipping bed) akuisisi juga dilakukan dengan cara (a ) pada lokasi yang berdekatan seperti pada gambar 12 Coal Interburden Coal Interburden
dan 13 dimana posisi kedua antenna diatas singkapan batubara. Akuisisi geolistrik 2-D pada lokasi yang sama juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 14. Gambar 14 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 12 Pengukuran yang dilakukan pada bentuk geometri lapisan yang terdiri dari lapisan lempung (overburden), lapisan batubara dan lapisan lempung (interbuden) yang secara lateral maupun vertikal menampakkan bentuk yang tidak rata dimana ketebalan lapisan atas (overburden) adalah 2.6 M Gambar 12. Seam batubara miring Lokasi ukur Coal Clay Coal Clay 23 0
sedangkan lapisan batubaranya 4.35 M juga dilakukan dengan cara pendugaan refleksi dengan posisi kedua antenna 30 cm diatas singkapan batubara, Adapun gambar lokasi pengukuran dan hasilnya dengan panjang lintasan ukur adalah 7.2 M dapat dilihat pada gambar 15,16 dan 17. Pelaksanaan akuisisi geolistrik 2- D pada lokasi yang sama juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 18. Gambar 18 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang Menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 15 Gambar 15. Geometri lapisan yang diukur terdiri overburden ( 2.6 M), lapisan batubara ( 4.35 M ) dan interburden tidak diukur Overburden Coal Arah Ukur Coal Overburden
Pengukuran yang dilakukan pada lapisan batubara yang secara lateral maupun vertikal menampakkan bentuk yang berundulasi dimana ketebalan lapisan atas (overburden) adalah 3.9 M sedangkan lapisan batubaranya 5.20 M juga dilakukan dengan cara pendugaan refleksi dimana posisi kedua antenna langsung diatas singkapan. Adapun gambar lokasi pengukuran dan hasilnya dengan panjang lintasan ukur adalah 10 M dapat dilihat pada gambar 19 dan 20. Gambar 19 . Lapisan batubara yang berundulasi secara lateral Tebal overburden : 3.9 M; Coal seam : 5.20 M Pelaksanaan akuisisi geolistrik 2- D pada lokasi yang sama juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 21. Gambar 21 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang Menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 19 Coal Overburden Arah Ukur Overburden Coal Interburden
4. PEMBAHASAN Dari pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan frekuensi antena yang berbeda yaitu : Pengukuran dalam skala laboratorium dengan letak sampel batubara sub-bituminuous 15 cm dibawah permukaan serta posisi sampel ditegakkan (didalam keranjang plastik) menggunakan frekuensi antena 1 GHz jelas sekali dapat tercitrakan hampir sempurna terutama dengan penggunaan instantaneous amplitude. Untuk singkapan batubara dengan ketebalan 2.5 meter menggunakan frekuensi antena 100 MHz dapat mendeterminasi dengan jelas ketebalan lapisan batubara dan terlihatnya kontras vertikal antara kedua lapisan dimana lapisan lempung menunjukkan nilai amplitudo yang rendah ( lihat scale bar ) terutama pada penggunaan instantaneous amplitude. Sedangkan pada amplitudo ril jelas terlihat adanya penguatan- penguatan nilai- nilai amplitudo secara lokal dimana diduga mencerminkan adanya variasi kandungan air di lapisan batubara. Penggunaan instantaneous phase tidak dilakukan pada singkapan ini karena secara riil amplitudo masih dapat dibedakan antara lapisan batubara dengan lapisan lempung. Untuk hasil inversi dengan menggunakan metoda geolistrik resistivitas jelas hanya dapat mendeterminasi ketebalan lapisan tanpa dapat memberikan informasi lokal yang ada dilapisan batubara. Pengukuran dipping bed singkapan dilakukan dengan menggunakan frekuensi antena 200 MHz dimana jelas terlihat profil kemiringan seam batubara terutama pada penggunaan instantaneous phase, jelas terlihat sequence refleksi radar yang menunjukkan pola- pola perlapisan baik pada batubara maupun lempung, dimana lempung jelas memperlihatkan pola- pola yang tidak teratur. Inversi geolistrik 2-D yang dihasilkan hanya dapat mendeterminasi struktur lapisan. Pengukuran yang dilakukan pada geometri lapisan yaitu lapisan batu lempung (overburden), lapisan batubara dan lapisan lempung dan pasir (interburden) dengan menggunakan frekuensi antena 100 MHz, resolusinya kurang tajam untuk determinasi batas antara lapisan batubara dengan kedua lapisan yang melingkupinya disebabkan karena lapisan lempung sangat terstruktur (consolidated) sehingga energi yang dirambatkan ke lapisan batubara cukup rendah, sehingga determinasi batas bawah dengan lapisan interburden kurang dapat didefinisikan. Determinasi batas kurang dapat dicerminkan baik riil amplitudo, maupun instantaneous amplitude dan intantaneous phase. Kurang kontras pada riil amplitudo antara lapisan penutup (lapisan batu lempung keras dan kompak serta terstruktur) dan kurang terdefinisikan lagi antara lapisan batubara dengan lapisan antara yaitu interburden (lapisan lempung keras dan bercampur pasir) dikarenakan kurangnya perbedaan permitivitas yaitu lapisan batubara mempunyai permitivitas yang rendah (kecepatan tinggi) dimana sangat resistif sedangkan lapisan penutup mempunyai permitivitas yang hampir sama dikarenakan terstruktur dan
lempung yang telah membatu sehingga menghasilkan kecepatan tinggi (permitivitas rendah) sehingga lapisan ini menjadi bersifat resistif pernyataan ini ditunjang hasil pengukuran geolistrik 2- D pada lokasi ini dimana arus listrik tidak dapat mencapai bidang batas atas lapisan batubara dengan lapisan antara dibawahnya karena sangat resistif lapisan penutup. Kesimpulan diatas berarti bahwa kecepatan gelombang radar untuk frekuensi antena diatas 100 MHz adalah tidak tergantung pada frekuensi dan hanya tergantung pada permitivitas listrik dan permeabilitas magnetik dan ini ditunjang hasil penelitian P.M. Reppert et.al., 2000. Seperti pada gambar 22. Disamping itu antena yang diposisikan pada ketinggian tertentu ternyata mempengaruhi energi yang diradiasikan kebawah permukaan. Geolistrik 2-D dimana hasil inversinya pada lokasi ini hanya memendeterminasi batas lapisan batubara dengan lapisan atas (overburden). Pada pengukuran singkapan batubara dengan seam batubara yang berundulasi dengan menggunakan frekuensi antena 50 MHz dimana secara umum, riil amplitudo masih dapat mendeterminasi lapisan overburden tetapi batas bawah antara lapisan batubara dengan interburden tidak terdefinisi. Pada lokasi ini jelas lempung tidak membatu dan tidak terkonsolidasi (un-consolidated) sehingga jelas pelemahan energi (ter-absorbsi) terlihat pada ril amplitudo yang melewati lapisan ini, tetapi energi yang ditransmisikan masih cukup tinggi sehingga masih dapat menembus bidang batas antara lapisan batubara dengan lapisan dibawahnya (interburden). Sehingga penggunaan intantaneous phase masih dapat mendeterminasi dengan jelas batas antara lapisan batubara dengan overburden maupun interburden. Hasil inversi geolistrik 2-D pada lokasi ini hanya memberikan informasi lapisan batubara secara sebagian
dikarenakan lapisan penutup (overburden) sangat konduktif sehingga arus yang didistribusikan kebawah tidak menghasilkan informasi yang diinginkan. 5. KESIMPULAN Dari hasil- hasil pengukuran yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa GPR adalah metoda efektif apabila konduktivitas lapisan disekitar batubara adalah tinggi. Tetapi untuk pengukuran lapisan batubara tanpa lapisan penutup, maka GPR akan dapat memberikan informasi ketebalan maupun variasi kandungan air secara baik dikarenakan lapisan batubara bersifat resistif. Penggunaan akuisisi GPR dengan posisi kedua antena langsung diatas permukaan pengukuran maka akan menghasilkan response yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan posisi kedua antena pada ketinggian tertentu diatas permukaan yang akan diukur. Keuntungan metoda GPR adalah dapat menggunakan variasi frekuensi antena untuk pengukuran. Pengukuran dengan metoda geolistrik secara umum dapat mendefinisikan geometri lapisan batubara terutama pada lapisan batubara tidak ada lapisan penutup. Tetapi untuk ada lapisan penutup metoda ini kurang dapat mendeterminasi ketebalan lapisan batubara, terutama untuk lapisan penutup yang sangat tebal dan konduktip. Metoda ini kurang dapat memberikan informasi yang terkandung dilapisan batubara terutama kandungan air, tetapi informasi struktural dilapisan batubara agak dapat didefinisikan walaupun tidak jelas. UCAPAN TERIMAKASIH Kerja yang telah dilakukan ini dibantu oleh Laboratorium Fisika Bumi ITB dan PT Tambang Batubara Bukit Asam serta proyek Due-Like Universitas Sriwijaya. Kami mengucapkan terimakasih kepada, Direksi PTBA, DR. Bagus Endar NH, DR. Surono, Ir. Fajar, Aziz Koswara, ST, Muslim Nugraha, Ssi, Karlan Ssi, Yonathan Ssi dan seluruh yang membantu yang tidak bisa disebutkan satu persatu dalam penyelesaian tulisan ini. DAFTAR PUSTAKA Annan A.P., Waller W.M., Strangway D.W., Rossiter J.R.,Redman J.P. and Watts R.D. 1975. The electromagnetic Response of a low-loss, 2-layer dielectric earth for horizontal electric dipole excitation, Geophysics 40, 286- 298. Annan A.P., 2001. Ground Penetrating Radar Workshop Notes, Sensors & Software, Ontario, Canada. David C.N. 1999. The directional dependence of the ground penetrating radar response on the accumulation zones of temperate Alpine glacier, First Break 17, 249-259. Gestel J.V. and Stoffa P.L., 1999. Multi- configuration ground penetrating radar data. 69th SEG meeting, Houston, USA, Expanded Abstracts, 540-543. Ibrahim E, Hendrajaya L, Handayani G, Fauzi U, Islam S., 2003a. Determination Study of Coal Seams Thickness by Using GPR Method, JCJ 2003, The 32nd
IAGI and the 28th HAGI Annual Convention and Exhibition, Expanded Abstracts. Ibrahim E, Hendrajaya L, Handayani G, Fauzi U, Islam S., 2003b. Estimation Study of Total Moisture Variability in Coal Seams Laterally by Using GPR Method, JCJ 2003, The 32nd IAGI and the 28th HAGI Annual Convention and Exhibition, Expanded Abstracts. Jol. H.M., 1995. Ground penetrating radar antennae frequencies and transmitter powers compared for penetration depth, resolution and reflection continuity, Geophysical Prospecting 43, 693-709. Lehman F., Boerner D.E., Holliger K. and Green A.G. 2000. Multicomponent georadar data : some important implications for data acquisition and processing. Geophysics 65, 1542-1552. Miwa T., Sato M, and Niitsuma H. 1999. Subsurface fracture measurement with polarimetric borehole radar. IEEE Transaction Geoscience and Remote Sensing 37, 828-837. Noon D.A., 1996. Stepped-frequency radar design and signal processing enhances ground penetrating radar performance, Ph.D. diss, University of Queensland. Tjia M.O., 1997. Teori Elektrodinamika Klasik, Departemen Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Bandung.

More Related Content

Jurnal rekayasa metode_geolistrik

  • 1. PENGGUNAAN METODA GEOLISTRIK PADA EKSPLORASI BATUBARA Eddy Ibrahim*) *) Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Jalan Raya Prabumulih, Ogan Ilir, Indralaya E-Mail : eddy_ibrahim@yahoo.com Abstrak Penggunaan metoda geolistrik dalam eksplorasi batubara masih merupakan suatu hal yang baru. Dari beberapa pengukuran Geolistrik yang dilakukan pada lokasi seam batubara yang reguler secara lateral, dipping bed dan seam batubara yang berundulasi secara lateral dapat jelas dideterminasi geometri seam batubara. Konfigurasi elektroda Wenner yang digunakan dalam pengukuran dan pemrosesan hasilnya berupa inversi 2-D ternyata hanya dapat mendeterminasi geometri yaitu ketebalan lapisan batubara tanpa menghasilkan informasi lokal didalam lapisan batubara. Kata kunci : Seam batubara, informasi struktur, konfigurasi Wenner, inversi 2D Abstract Application of geoelectric method in coal exploration still are a new matter, but from field experiments performed at coal seams in place which is reguler laterally, dipping bed and coal seams which is irregular laterally, the geoelectric method can provide information about coal seams. The thickness of coal seam laterally with Wenner configuration was imaged clearly but the profile cannot provide locally information in coal seams. Keywords: Coal seam, structural information, Wenner configuration, 2D inversion 1. PENDAHULUAN Penggunaan metoda geolistrik dalam eksplorasi batubara juga tidak terlalu umum disebabkan karakteristik lapisan yang melingkupi seam batubara juga keterbatasan informasi yang diperoleh yaitu resolusi sedangkan penetrasinya sendiri sangat tergantung dari sifat media yang dilaluinya dan bentangan dari kedua elektroda arus. Perangkat pengukuran geolistrik dapat dilihat pada gambar 1.
  • 2. Tulisan ini secara singkat memberikan gambaran metoda geolistrik diatas didalam penentuan ketebalan lapisan batubara hasilnya cukup jelas tetapi hanya menampakkan informasi geometri seam batubara sedangkan informasi didalam batubara sulit diinterpretasi seperti kandungan air dan lain-lain. 2. METODA GEOLISTRIK Prinsip dasar metoda ini adalah sebagai berikut : arus listrik diinjeksikan kedalam bumi melalui dua elektroda arus, kemudian beda potensial untuk tiap jarak elektroda diukur dan dicatat melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengumpulan data berupa arus listrik yang diinjeksikan dan beda potensial yang dihasilkan dari variassi jarak elektroda arus dan elektroda potensial (faktor geometri) dapat diperoleh variasi harga tahanan jenis masing- masing lapisan dibawah titik ukur. Adapun ilustrasi pengukuran geolistrik 2-D dilapangan seperti gambar 2. Gambar 1. Perangkat pengukuran geolistrik Naniura (home made)
  • 3. Sistem akuisisi geolistrik 2-D yang digunakan dalam penelitian ini adalah cara Wenner seperti gambar 3. Gambar 3. Cara Wenner dalam operasi geolistrik 3. HASIL 3.1.1. Lokasi tambang Air Laya Adapun penyelidikan di ketiga tempat untuk tambang Air Laya terletak pada satu formasi yaitu Suban seams, dimana peringkat batubaranya adalah Bituminuous. Untuk jelasnya sketsa lokasi seperti gambar 11. Pelaksanaan pengukuran ditiga tempat adalah sebagai berikut : Singkapan batubara dibawahnya ada lapisan clay (interburden) di lokasi A Gambar 2. Ilustrasi cara akuisisi dasar dalam operasi geolistrik 2-D
  • 4. Adapun objek fisik berupa singkapan tersebut (gambar 12) yaitu ketebalan lapisan batubaranya adalah 2.5 M sedangkan lapisan dibawahnya ( interburden ) yaitu lempung tidak diukur ketebalannya dimana posisi kedua antenna pada saat pengukuran langsung diatas singkapan batubara. Adapun hasil akuisisi dengan menggunakan cara konfigurasi Wenner yang telah diproses menggunakan software RES2DINV 3.2 tergambarkan di dalam gambar 13. Pengukuran geolistrik 2-D pada lokasi yang sama (A) juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 14. Gambar 14 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 12 Singkapan batubara miring dibawahnya ada lapisan clay (interburden) di lokasi B Untuk lapisan batubara yang miring (dipping bed) akuisisi juga dilakukan dengan cara (a ) pada lokasi yang berdekatan seperti pada gambar 12 Coal Interburden Coal Interburden
  • 5. dan 13 dimana posisi kedua antenna diatas singkapan batubara. Akuisisi geolistrik 2-D pada lokasi yang sama juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 14. Gambar 14 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 12 Pengukuran yang dilakukan pada bentuk geometri lapisan yang terdiri dari lapisan lempung (overburden), lapisan batubara dan lapisan lempung (interbuden) yang secara lateral maupun vertikal menampakkan bentuk yang tidak rata dimana ketebalan lapisan atas (overburden) adalah 2.6 M Gambar 12. Seam batubara miring Lokasi ukur Coal Clay Coal Clay 23 0
  • 6. sedangkan lapisan batubaranya 4.35 M juga dilakukan dengan cara pendugaan refleksi dengan posisi kedua antenna 30 cm diatas singkapan batubara, Adapun gambar lokasi pengukuran dan hasilnya dengan panjang lintasan ukur adalah 7.2 M dapat dilihat pada gambar 15,16 dan 17. Pelaksanaan akuisisi geolistrik 2- D pada lokasi yang sama juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 18. Gambar 18 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang Menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 15 Gambar 15. Geometri lapisan yang diukur terdiri overburden ( 2.6 M), lapisan batubara ( 4.35 M ) dan interburden tidak diukur Overburden Coal Arah Ukur Coal Overburden
  • 7. Pengukuran yang dilakukan pada lapisan batubara yang secara lateral maupun vertikal menampakkan bentuk yang berundulasi dimana ketebalan lapisan atas (overburden) adalah 3.9 M sedangkan lapisan batubaranya 5.20 M juga dilakukan dengan cara pendugaan refleksi dimana posisi kedua antenna langsung diatas singkapan. Adapun gambar lokasi pengukuran dan hasilnya dengan panjang lintasan ukur adalah 10 M dapat dilihat pada gambar 19 dan 20. Gambar 19 . Lapisan batubara yang berundulasi secara lateral Tebal overburden : 3.9 M; Coal seam : 5.20 M Pelaksanaan akuisisi geolistrik 2- D pada lokasi yang sama juga dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Wenner, adapun hasil akuisisi dan inversinya dapat dilihat pada gambar 21. Gambar 21 . Profil dari inversi resistivitas 2-D dengan events yang Menunjukkan bentuk geometri dalam gambar 19 Coal Overburden Arah Ukur Overburden Coal Interburden
  • 8. 4. PEMBAHASAN Dari pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan frekuensi antena yang berbeda yaitu : Pengukuran dalam skala laboratorium dengan letak sampel batubara sub-bituminuous 15 cm dibawah permukaan serta posisi sampel ditegakkan (didalam keranjang plastik) menggunakan frekuensi antena 1 GHz jelas sekali dapat tercitrakan hampir sempurna terutama dengan penggunaan instantaneous amplitude. Untuk singkapan batubara dengan ketebalan 2.5 meter menggunakan frekuensi antena 100 MHz dapat mendeterminasi dengan jelas ketebalan lapisan batubara dan terlihatnya kontras vertikal antara kedua lapisan dimana lapisan lempung menunjukkan nilai amplitudo yang rendah ( lihat scale bar ) terutama pada penggunaan instantaneous amplitude. Sedangkan pada amplitudo ril jelas terlihat adanya penguatan- penguatan nilai- nilai amplitudo secara lokal dimana diduga mencerminkan adanya variasi kandungan air di lapisan batubara. Penggunaan instantaneous phase tidak dilakukan pada singkapan ini karena secara riil amplitudo masih dapat dibedakan antara lapisan batubara dengan lapisan lempung. Untuk hasil inversi dengan menggunakan metoda geolistrik resistivitas jelas hanya dapat mendeterminasi ketebalan lapisan tanpa dapat memberikan informasi lokal yang ada dilapisan batubara. Pengukuran dipping bed singkapan dilakukan dengan menggunakan frekuensi antena 200 MHz dimana jelas terlihat profil kemiringan seam batubara terutama pada penggunaan instantaneous phase, jelas terlihat sequence refleksi radar yang menunjukkan pola- pola perlapisan baik pada batubara maupun lempung, dimana lempung jelas memperlihatkan pola- pola yang tidak teratur. Inversi geolistrik 2-D yang dihasilkan hanya dapat mendeterminasi struktur lapisan. Pengukuran yang dilakukan pada geometri lapisan yaitu lapisan batu lempung (overburden), lapisan batubara dan lapisan lempung dan pasir (interburden) dengan menggunakan frekuensi antena 100 MHz, resolusinya kurang tajam untuk determinasi batas antara lapisan batubara dengan kedua lapisan yang melingkupinya disebabkan karena lapisan lempung sangat terstruktur (consolidated) sehingga energi yang dirambatkan ke lapisan batubara cukup rendah, sehingga determinasi batas bawah dengan lapisan interburden kurang dapat didefinisikan. Determinasi batas kurang dapat dicerminkan baik riil amplitudo, maupun instantaneous amplitude dan intantaneous phase. Kurang kontras pada riil amplitudo antara lapisan penutup (lapisan batu lempung keras dan kompak serta terstruktur) dan kurang terdefinisikan lagi antara lapisan batubara dengan lapisan antara yaitu interburden (lapisan lempung keras dan bercampur pasir) dikarenakan kurangnya perbedaan permitivitas yaitu lapisan batubara mempunyai permitivitas yang rendah (kecepatan tinggi) dimana sangat resistif sedangkan lapisan penutup mempunyai permitivitas yang hampir sama dikarenakan terstruktur dan
  • 9. lempung yang telah membatu sehingga menghasilkan kecepatan tinggi (permitivitas rendah) sehingga lapisan ini menjadi bersifat resistif pernyataan ini ditunjang hasil pengukuran geolistrik 2- D pada lokasi ini dimana arus listrik tidak dapat mencapai bidang batas atas lapisan batubara dengan lapisan antara dibawahnya karena sangat resistif lapisan penutup. Kesimpulan diatas berarti bahwa kecepatan gelombang radar untuk frekuensi antena diatas 100 MHz adalah tidak tergantung pada frekuensi dan hanya tergantung pada permitivitas listrik dan permeabilitas magnetik dan ini ditunjang hasil penelitian P.M. Reppert et.al., 2000. Seperti pada gambar 22. Disamping itu antena yang diposisikan pada ketinggian tertentu ternyata mempengaruhi energi yang diradiasikan kebawah permukaan. Geolistrik 2-D dimana hasil inversinya pada lokasi ini hanya memendeterminasi batas lapisan batubara dengan lapisan atas (overburden). Pada pengukuran singkapan batubara dengan seam batubara yang berundulasi dengan menggunakan frekuensi antena 50 MHz dimana secara umum, riil amplitudo masih dapat mendeterminasi lapisan overburden tetapi batas bawah antara lapisan batubara dengan interburden tidak terdefinisi. Pada lokasi ini jelas lempung tidak membatu dan tidak terkonsolidasi (un-consolidated) sehingga jelas pelemahan energi (ter-absorbsi) terlihat pada ril amplitudo yang melewati lapisan ini, tetapi energi yang ditransmisikan masih cukup tinggi sehingga masih dapat menembus bidang batas antara lapisan batubara dengan lapisan dibawahnya (interburden). Sehingga penggunaan intantaneous phase masih dapat mendeterminasi dengan jelas batas antara lapisan batubara dengan overburden maupun interburden. Hasil inversi geolistrik 2-D pada lokasi ini hanya memberikan informasi lapisan batubara secara sebagian
  • 10. dikarenakan lapisan penutup (overburden) sangat konduktif sehingga arus yang didistribusikan kebawah tidak menghasilkan informasi yang diinginkan. 5. KESIMPULAN Dari hasil- hasil pengukuran yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa GPR adalah metoda efektif apabila konduktivitas lapisan disekitar batubara adalah tinggi. Tetapi untuk pengukuran lapisan batubara tanpa lapisan penutup, maka GPR akan dapat memberikan informasi ketebalan maupun variasi kandungan air secara baik dikarenakan lapisan batubara bersifat resistif. Penggunaan akuisisi GPR dengan posisi kedua antena langsung diatas permukaan pengukuran maka akan menghasilkan response yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan posisi kedua antena pada ketinggian tertentu diatas permukaan yang akan diukur. Keuntungan metoda GPR adalah dapat menggunakan variasi frekuensi antena untuk pengukuran. Pengukuran dengan metoda geolistrik secara umum dapat mendefinisikan geometri lapisan batubara terutama pada lapisan batubara tidak ada lapisan penutup. Tetapi untuk ada lapisan penutup metoda ini kurang dapat mendeterminasi ketebalan lapisan batubara, terutama untuk lapisan penutup yang sangat tebal dan konduktip. Metoda ini kurang dapat memberikan informasi yang terkandung dilapisan batubara terutama kandungan air, tetapi informasi struktural dilapisan batubara agak dapat didefinisikan walaupun tidak jelas. UCAPAN TERIMAKASIH Kerja yang telah dilakukan ini dibantu oleh Laboratorium Fisika Bumi ITB dan PT Tambang Batubara Bukit Asam serta proyek Due-Like Universitas Sriwijaya. Kami mengucapkan terimakasih kepada, Direksi PTBA, DR. Bagus Endar NH, DR. Surono, Ir. Fajar, Aziz Koswara, ST, Muslim Nugraha, Ssi, Karlan Ssi, Yonathan Ssi dan seluruh yang membantu yang tidak bisa disebutkan satu persatu dalam penyelesaian tulisan ini. DAFTAR PUSTAKA Annan A.P., Waller W.M., Strangway D.W., Rossiter J.R.,Redman J.P. and Watts R.D. 1975. The electromagnetic Response of a low-loss, 2-layer dielectric earth for horizontal electric dipole excitation, Geophysics 40, 286- 298. Annan A.P., 2001. Ground Penetrating Radar Workshop Notes, Sensors & Software, Ontario, Canada. David C.N. 1999. The directional dependence of the ground penetrating radar response on the accumulation zones of temperate Alpine glacier, First Break 17, 249-259. Gestel J.V. and Stoffa P.L., 1999. Multi- configuration ground penetrating radar data. 69th SEG meeting, Houston, USA, Expanded Abstracts, 540-543. Ibrahim E, Hendrajaya L, Handayani G, Fauzi U, Islam S., 2003a. Determination Study of Coal Seams Thickness by Using GPR Method, JCJ 2003, The 32nd
  • 11. IAGI and the 28th HAGI Annual Convention and Exhibition, Expanded Abstracts. Ibrahim E, Hendrajaya L, Handayani G, Fauzi U, Islam S., 2003b. Estimation Study of Total Moisture Variability in Coal Seams Laterally by Using GPR Method, JCJ 2003, The 32nd IAGI and the 28th HAGI Annual Convention and Exhibition, Expanded Abstracts. Jol. H.M., 1995. Ground penetrating radar antennae frequencies and transmitter powers compared for penetration depth, resolution and reflection continuity, Geophysical Prospecting 43, 693-709. Lehman F., Boerner D.E., Holliger K. and Green A.G. 2000. Multicomponent georadar data : some important implications for data acquisition and processing. Geophysics 65, 1542-1552. Miwa T., Sato M, and Niitsuma H. 1999. Subsurface fracture measurement with polarimetric borehole radar. IEEE Transaction Geoscience and Remote Sensing 37, 828-837. Noon D.A., 1996. Stepped-frequency radar design and signal processing enhances ground penetrating radar performance, Ph.D. diss, University of Queensland. Tjia M.O., 1997. Teori Elektrodinamika Klasik, Departemen Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Bandung.