Eksplorasi Tambang Mineral: Metode, Tantangan dan Solusinya

Eksplorasi tambang mineral telah berjalan sejak masa prasejarah hingga zaman modern. Dulu, metodenya sangat sederhana dengan mengandalkan observasi dan peralatan manual. Kini, berkat kemajuan teknologi prosesnya menjadi lebih efisien.

Eksplorasi tambang mineral merupakan proses:

• Menemukan daerah yang memiliki potensi mineral
• Menentukan ukuran, bentuk, kualitas, dan kuantitas cadangan mineral.

Proses awalnya merupakan gabungan dari cabang keilmuan geologi, geofisika, dan geokimia dalam melakukan penjelajahan lapangan. Ketika telah menemukan area yang memiliki cadangan mineral, eksplorasi lebih rinci dilakukan. Salah satu caranya yaitu melalui uji laboratorium.

Uji laboratorium dilakukan agar hasil eksplorasi berdasarkan data, bukan hasil menerka. Lalu, apa itu drilling exploration? Bagaimana perannya dalam eksplorasi tambang?

Drilling Exploration

Drilling exploration atau eksplorasi pengeboran merupakan proses pengeboran tambang yang tujuannya:

• Mendapatkan sampel untuk mengetahui keberadaan cadangan mineral
• Mengetahui jenis batuan yang ada di area tersebut
• Menghitung estimasi nilai ekonomi cadangan mineral pada area tersebut
• Mengetahui kualitas cadangan mineral tersebut.

Melalui drilling exploration, eksplorasi tambang menjadi lebih efisien. Sebab data dari pengeboran lebih rinci dibandingkan observasi manual. Selain itu, proses ini juga dapat memastikan kelayakan suatu area untuk ditambang sekaligus menurunkan risiko yang ada. Beberapa contoh dari risiko yang dimaksud yaitu:

• Ekosistem yang rusak akibat salah memahami kondisi geologi area yang ditambang
• Tekanan gas yang tak terduga dan membahayakan sumber daya manusia
• Kesalahan metode pengeboran sehingga alat rusak
• Pipe sticking (pipa bor tersangkut).

Setelah mengetahui definisi dan tujuan dari pengeboran tambang, Anda perlu mengetahui metode pengeboran.

Metode Pengeboran yang Umum Digunakan

Berikut ini merupakan dua metode pengeboran yang umum digunakan dalam eksplorasi tambang.

Rotary Drilling

Rotary drilling adalah pengeboran yang dilakukan dengan mata bor berbentuk heliks yang berputar. Alat bor didorong ke bawah, menembus tanah dan batuan, sembari membawa sampel ke permukaan.

Alat bor ini juga dilumasi dengan fluida yang memastikan mesin tetap dingin dan stabil. Rotary drilling terhitung cukup efektif digunakan baik pada tanah yang keras maupun lunak.

Namun, metode pengeboran ini kurang cocok untuk area dengan suhu ekstrem. Sebab, suhu tinggi dapat merusak mata bor sehingga dapat berdampak buruk pada pengambilan sampel.

Hasil galian dari rotary drilling terbagi menjadi dua jenis. Pertama adalah tricone, yaitu hasil galian yang berupa gerusan. Kedua adalah drag bit yang berupa potongan.

Reverse Circulation Drilling

Sesuai namanya, metode pengeboran ini memiliki sirkulasi balik. Caranya adalah dengan menggunakan udara untuk membawa serpihan batuan ke permukaan.

Reverse circulation drilling digunakan untuk mendapatkan sampel secara cepat ketika melakukan eksplorasi pertambangan. Pengeboran ini menggunakan pipa bor berdinding ganda. Udara dipompa keluar melalui mata bor dan membawa serpihan ke permukaan melalui pipa bagian dalam.

Reverse circulation drilling berbeda dengan core drilling. RC drilling biasanya dilakukan pada kedalaman yang dangkal hingga sedang untuk mengidentifikasi keberadaan mineral. Namun, karena sampel yang diambil berupa serpihan, hasilnya pun kurang detail.

Tantangan dalam Drilling Tambang

Ada berbagai tantangan yang dapat menghantui Anda dalam drilling tambang. Tantangan-tantangan ini dapat menghambat proses eksplorasi dan meningkatkan biaya.

Lost Circulation

Lost circulation terjadi ketika fluida yang fungsinya menjadi pelumas mata bor menghilang ke formasi berpori. Fluida ini tidak kembali ke permukaan dan justru menyelip masuk celah, retakan, atau poros di dalam bebatuan.

Ada empat ciri-ciri terjadinya lost circulation, yakni:

• Fluida yang berkurang volumenya
• Fluida yang berkurang arusnya
• Tekanan lumpur berkurang
• Level lumpur berkurang.

Lost circulation dapat dihindari dengan beberapa cara. Pertama, Anda dapat menambahkan aditif seperti kalsium karbonat atau serat tanaman untuk menyumbat celah. Kedua, Anda dapat mengebor tanpa fluida sama sekali (blind drilling).

Caranya adalah dengan terus menerus memasukkan fluida ketika melakukan pengeboran. Namun, fluida tersebut tidak diharapkan naik ke permukaan melainkan dibiarkan hilang ke dalam formasi.

Untuk menggunakan cara ini, Anda perlu memastikan ketersediaan fluida dalam jumlah besar. Sayangnya, meski cara ini dapat mengatasi lost circulation, masalah baru dapat muncul. Masalah tersebut adalah pipe sticking.

Borehole Collapse

Borehole collapse adalah kondisi ketika dinding lubang bor runtuh dan serpihan bebatuan masuk ke dalam lubang. Penyebabnya adalah tekanan bebatuan di sekitar lubang bor yang jauh lebih besar.

Akibatnya, dinding lubang bor tak mampu menahan tekanan dan runtuh. Hal ini membuat proses pengeboran terhambat. Lubang bor yang seharusnya berbentuk bulat berubah menjadi berbentuk elips.

Dari sisi fluida, hal ini dapat terjadi karena dua faktor.

– Fluida Terlalu Padat

Fluida yang terlalu padat atau terlalu besar tekanannya menyebabkan rusaknya dinding lubang bor. Bahkan, dinding lubang bor bisa berlubang. Akibatnya bisa dua yaitu dinding lubang bor runtuh atau lubang menjadi sempit.

– Fluida Terlalu Encer

Fluida yang terlalu encer pun menyebabkan masalah. Hal ini dapat mengakibatkan lubang bor menjadi terlalu besar atau retak-retak.

Pipe Sticking

Pipe sticking merupakan kondisi ketika pipa bor tersangkut di dalam lubang bor dan tidak bisa digerakkan. Penyebabnya adalah sebagai berikut.

– Differential Sticking

Perbedaan yang besar antara tekanan fluida dengan tekanan formasi bebatuan. Fluida yang tekanannya lebih besar membuat pipa bor menempel pada dinding lubang yang tekanannya lebih rendah. Pipa pun terkunci di tempat.

– Mechanical Sticking

Formasi yang runtuh atau lubang bor yang mengecil. Hal ini terjadi karena penumpukan serpihan batuan sehingga menjepit pipa bor. Faktor lain yang dapat menyebabkan hal ini adalah lubang bor yang tidak lurus atau terlalu sempit. Akibatnya, pipa bor sulit bergerak.

– Key Seat

Bayangkan lubang kunci yang bergerigi dan memiliki banyak sudut. Peralatan bor harus melalui lekukan-lekukan tersebut ketika ditarik ke atas. Bagian bor yang besar ini rentan tersangkut karena lekukan yang tajam atau berkelok di dalam lubang bor. Hal ini rentan membuat pipa bor macet.

Solusi Mengatasi Pipe Sticking dalam Drilling Tambang

Untuk mengatasi pipe sticking dalam drilling tambang, industri tambang biasanya menggunakan bahan kimia pengeboran atau drilling chemical. Manfaat dari bahan kimia pengeboran ini adalah meningkatkan viskositas (kekentalan) fluida pengeboran. Sehingga, risiko pipa tersangkut pun menurun.

Simak video aplikasi drilling chemical di lapangan berikut ini:

Video ini menampilkan proses aplikasi dan komentar customer dalam penggunaan drilling chemicals Eon.

Selain itu, bahan aditif seperti ini juga bermanfaat dalam mengontrol hilangnya fluida ke dalam formasi batuan. Fungsi lainnya adalah menjaga stabilitas lubang bor sehingga diameter tetap konsisten dan kondisinya tetap kukuh.

Terakhir, bahan kimia pengeboran berfungsi sebagai lubrikasi tambahan. Hal ini untuk mengurangi gesekan antara pipa bor dengan dinding lubang. Sebagian besar bahan aditif kompatibel dengan berbagai kondisi lapangan. Anda pun tak perlu ragu menggunakannya.

Kesimpulan Eksplorasi Tambang

Eksplorasi tambang modern merupakan proses menemukan daerah yang memiliki cadangan mineral dan mengetahui kuantitasnya. Hal ini dapat diketahui melalui drilling exploration. Melalui drilling exploration, Anda bisa mendapatkan data mengenai:

• Jenis batuan
• Kualitas mineral
• Kuantitas mineral.

Namun, setiap drilling tambang memiliki tantangannya masing-masing. Ada tiga tantangan yang utama yaitu lost circuit, borehole collapse, dan pipe sticking. Khusus untuk mengatasi pipe sticking, Anda dapat menggunakan bahan kimia pengeboran atau drilling chemicals.

Bahan kimia pengeboran dapat meningkatkan viskositas fluida, mengontrol hilangnya fluida, dan menjadi lubrikasi tambahan. Untuk informasi lebih lanjut mengenai bahan kimia pengeboran ini, Anda bisa berkonsultasi dengan tim ahli dari Eonchemicals.