Peralatan Utama Pemboran Inti

Peralatan Utama Pemboran Inti

1.     Mesin Bor

Mesin bor yang banyak dipakai dalam pemboran inti adalah mesin bor putar (rotary drilling) yaitu mesin bor yang dapat memutarkan  pipa bor dengan kecepatan yang dapat di atur dan yang dapat memberikan tekanan.

Menurut system kerjanya, mesin bor putar dapat dikelompokan menjadi 3 jenis, yaitu sebagai berikut :

a.      Mesin bor putar system meja putar ( ratary table)

Pada system ini rangkaian pipa bor diputar oleh meja putar dengan perantara Kelly

b.     Mesin bor putar system spindle hidraulls

Mesin bor jenis ini putaran dan tekanan pipa bor diatur oleh system hidraulis yang terdapat pada system unit mesin bor. Kemajuan pemboran sangat dipengaruhi oleh panjang spindle (Kelly) yang umumnya berukuran antara 60 cm sampai dengan 100 cm.

c.     Mesin bor putar tipe top drive

Unit pemutar pipa bor naik turun pada menara bor. Tenaganya berasal dari unit tranmisi hidraulis yang digerakan oleh pompa hidraulis

2.     Pompa Air untuk Pemboran

Fungsi utama pompa dalam pemboran adalah untuk mengalirkan air pembilas dari bak air ke dalam lubang bor. Dari bak penampung air pembilas, dipompakan melalui selang, water swivel, pipa bor dan mata bor kedalam dasar lubang bor. Kemudian naik kembali ke bak penampung dengan membawa serbuk bor ( cutting ). Fungsi lain dari air pembilas ialah untuk mendinginkan mata bor dan melumasi rangkaian pipa bor yang ada di dalam lubang bor.

Ada dua jenis pompa yang umum dipakai dalam pemboran, pompa jenis recriprocatting (piston) dan centrifugal. Pompa jenis recripocating ada yang 1 silinder(simplex), 2 silinder (duplex), dan 3 silinder(triplex). System kerjanya adalah isap tekan. Dengan demikian pompa recripocating mempunyai tekanan  yang lebih tinggi dari pada pompa centrifugal. Besarnya aliran cairan pada pompa centrifugal tergantung dari kecepatan putaran baling-baling(impeller). Pompa centrifugal lebih cocok untuk tekanan yang rendah dan volume cairan yang besar, sedangkan pompa jenis piston ideal untuk tekanan yang tinggi dan volume kecil. Pompa jenis piston banyak dipakai dalam pemboran.

Pompa air

3.     Menara Pemboran

Fungsi utama menara pemboran adalah untuk mendapatkan ruang vertical yang cukup untuk menaikan dan menurunkan pipa bor tabung penginti dan casing ke dalam lubang bor. Oleh karena itu tinggi dan kekuatannya harus disesuaikan dengan keperluan pemboran.

Berdasarkan jumlah kakinya menara pemboran dibagi ke dalam 3 macam yaitu sebagai berikut :

a.     Menara kaki Tunggal ( single pole)

Menara ini terdiri dari satu tiang atau lebih yang terbuat dari pipa baja, baik atau tanpa sambungan. Menara kaki tunggal biasa sudah dipasang menjadi satu kesatuan dengan mesin bor, sehingga dalam mendirikan menara ini dapat menggunakan baja atau selider hydroulis yang ada pada mesin bor tersebut

b.     Menara bor kaki 3

Menara bor kaki tiga terdiri dari tiga tiang yang salah satu tiangnya berbentuk tangga fungsinya untuk melayani keperluan pemboran. Tiang menara bor ini terbuat dari pipa berdiameter 3 inchi dan panjang 9 meter. Di antara tiang-tiang tersebut setelah berdiri diperkuat dengan pipa-pipa yang dipasang melintang dengan klem. Menara ini dapat melayani pemboran dengan panjang pipa bor hingga 6 meter.

c.     Menara kaki empat

Jenis menara ini tidak dapat didirikan dengan satu unit, cara mendirikannya disambung satu-persatu atau bagian perbagian. Demikian pula kalau memindahkan harus melepas dan memasang bagian-bagian tersebut. Menara berkaki empat, banyak digunakan untuk pemboran dalam yang membutuhkan ruangan yang luas untuk menempatkan pipa-pipa dan beban yang berat. Menara ini dilengkapi dengan platform yang letaknya ditengah menara. Kenuaannya untuk :

·         Tempat kerja dan melayani pemboran

·         Tempat menyandarkan pipa-pipa bor.

4.     Pipa Bor ( drill rod)

Pipa bor dalam pemboran inti ada dua macam, yaitu sebagai berikut :

a.     Pipa bor konvensional

Pipa bor konvensional tersebut dari pipa baja, yang disambungkan dengan coupling. Dalam pemboran inti ujung bawah pipa bor disambungkan dengan core barrel, reaming shell, dan mata bor.

Fungsi pipa bor adalah sebagai berikut :

·         Meneruskan putaran dan tekanan mesin bor ke mata bor

·         Meneruskan aliran air pembilas dari pompa ke mata bor

·         Memungkinkan naik turunnya mata bor

Standar ukuran ( size ) pipa bor adalah sebagai berikut :

Pada pemboran inti dikenal adanya standar Ax, Bx, Nx, dan sebagainya. Standar tersebut sebenaranya bukan hanya untuk pipa bor saja tetapi juga untuk core barrel, mata bor, dan pipa casing.

Standar ukuran ada dua macam, yaitu sebagai berikut. Standar DCDMA ( Diamond Core Drill Manufactures Association) yang dibuat oleh Amerika dan standar Metric ( Eropa ) yang dibuat oleh seorang Insinyur Swedia yang bernama P.A Craelius. Standar ukuran pipa bor inti adalah sebagai berikut

Standar ukuran pipa bor konvensional

Jenis (size)	Diameter luar (O D)	Diameter dalam (I  D)	Panjang ( m )	Berat Per 3m
Ax	44,4 mm	31,8 mm	1,5 dan 3,0	19,9 kg
Bx	54,0 mm	44,5 mm		19,0 kg
Nx	66,7 mm	57,2 mm		24,5 kg
Hx	80,9 mm	77,8 mm		38,6 kg

b.      Pipa bor wire line

Pipa bor wire line terbuat dari campuran baja yang tipis yang berbentuk tabung tanpa alat penyambung ( coupling ). Pada kedua ujungnya terdapat ulir, yang terdiri atas ulir luar dan ulir dalam

Standar ukuran pipa bor wire line

Jenis (size)	Diameter luar ( O D )	Diameterdalam ( I D )	Pangjang (m)	Berat Per 3m
Ax	44,5 mm	34,9 mm	1,5 dan 3,0	14,1 kg
Bx	55,6 mm	36,0 mm		18,2 kg
Nx	69,9 mm	60,3 mm		23,1 kg
Hx	88,9 mm	77,8 mm		34,9 kg

Catatan : OD =Outside diameter

ID = Inside Diameter

5.     Tabung Penginti ( Core Barel )

Tabung penginti merupakan bagian terpenting dalam pemboran inti. Tugas utamanta ialah menangkap inti ( core ) dari hasil pemboran dan mengangkat ke permukaan.

Dari inti tersebut dapat digambarkan susunan lapisan batuan di bawah permukaan tanah dan dapat diketahui sifat-sifatnya. Untuk keperluan eksplorasi pertambangan,mata bor dapat untuk mengathui ada tidaknya bahan-bahan tambang di suatu tempat serta nilai ekonomi bahan tambang tersebut. Tabung penginti mempunyai panjang 3,0 meter, 2,0 meter, dan 0,5 meter. Yang terakhir ini diguanakan untuk pemboran yang pertama kali. Core barrel dilengkapi dengan tabung reaming shell yang dipasang antara tabung luar core barrel mata bor. Pada bagian luar dari tabung reaming shell dipasang diamond secara melingkar.

Reaming shell di berguna untuk melebarkan dan menghaluskan lubang bor.

Core barrel terdiri atas 4 macam, yaitu sebagai berikut :

a.       Single tube core barrel

Core barel ini terdiri dari satu buah pipa penginti. Bagian atas disambungkan pada pipa bor dengan menggunakan sebuah coupling dan bagian bawah dipasang mata bor dengan coupling atau reaming shell

Cairan bor yang mengalir dari pompa akan mengalir melalui pipa bor kedalam core barrel. Inti yang terkena akan langsung oleh air pembilas dan untuk batuan yang lunak atau tidak kompak hasilnya kurang baik.

Standar ukuran tube barrel

Ukuran/jenis	Ax	Bx	Nx
O.D reaming shell	48,0 mm	59,9 mm	75,6 mm
O.D coring bit	47,6 mm	59,5 mm	75,3 mm
I.D coring bit	30,0 mm	42,0 mm	54,7 mm
O.D outer tube	46,0 mm	57,9 mm	73,8 mm
panjang	3,0 m	1,5 m	0,5 m

b.      Double tube core barrel

Double tube barel terdiri atas dua tabung, tabung dalam( inner tube ) dan tabung luar (outer tube). Pada kedua tabung luar terdapat ulir, dimana coupling head core barrel,reamer, dan mata bor tersambung. Dalam pemboran, tabung luar berputar mengikuti putaran pipa bor, sedangkan tabung dalam tidak ikut berputar karena ada bearing yang letaknya pada core barrel head yang disambung tabung dalam bagian atas. Pada bagian bawah dari tabung dalam disambung dengan core lifter dan core lifter case, yang berguna untuk menahan core supaya tidak lolos saat di angkat kepermukaan. Air pembilas untuk core barrel ini akan keluar melalui ruangan(annulus) antara tabung dalam dan tabung luar.

Inti yang diperoleh tidak terkena air pembilas

Standar ukuran double tube core barrel

Ukuran/jenis	Ax	Bx	Nx	Hx
O.D mata bor	47,6 mm	59,5 mm	75,3 mm	97,5 mm
I.D mata bor	27,0 mm	36,5 mm	47,6 mm	63,5 mm
O.D tabung luar	46,0 mm	57,2 mm	73,0 mm	92,1 mm
I.D tabung luar	36,5 mm	46,0 mm	60,3 mm	77,8 mm
O.D tabung dalam	32,5 mm	42,9 mm	55,6 mm	73,0 mm
I.D tabung dalam	28,6 mm	38,1 mm	50,0 mm	66,7 mm
Berat core barrel Kg/3 meter	25,5 mm	40,0 mm	64,8 mm	102,0 mm

c.     Triple tube core barrel

Triple tube core barrel terdiri atas tiga tabung, tabung luar, tabung dalam, dan tabung belah ( splite tube). Core barrel ini cocok untuk batuan yang lepas atau lunak. Inti bor akan masuk kedalam tabung belah, hasilnya akan dapat teramati dalam kondisi yang tidak terganggu. Dalam bidang tehnik sipil, alat ini sangat cocok untuk rencana bangunan, misalnya : untuk bangunan bendungan, jembatan dan fondasi.

d.    Core barrel wire line

Bila pemboran inti menggunakan core barrel single atau double, cara pengambilan intinya harus menarik pipa – pipa bor dari dalam lubang bor. Cara tersebut banyak memakan waktu dan melibatkan banyak pekerjaan.

Dengan menggunakan system wire line, mata bor, tabung luar core barrel, dan pipa-pipa bor tetap berada dalam lubang bor.

Overshot yang dihubungkan dengan kawat wire line dimasukan kedalam pipa bor untuk mengangkat tabung dalam yang telah terisi dengan inti ( core )

6.     Mata Bor

Mata bor untuk pemboran inti, disebut mata bor inti ( coring bit ), hasil yang diperoleh dari pemboran yang mengguanakan mata bor inti adalah batuan berbentuk silinder yang disebut inti.

Dikenal beberapa mata bor inti, yaitu sebagai berikut :

a.     Mata bor baja ( tungsten bit )

Mata bor ini gigi ginya terdiri dari butiran baja ( widya ) yang dipasang melingkar pada tabung pahat ( blank). Apabila gigi gigi itu sudah tumpul dapat diganti dengan gigi yang baru, pemasangan gigi tersebut menggunakan las karbit.

Mata bor cocok digunakan untuk batuan yang lunak dan kekerasan sedang

b.    Mata bor intan( diamond bit )

Mata bor ini butiran butiran giginya terdiri dari intan yang dipasang melingkar pada tabung mata bor (blank). Menurut cara pemasangan intinya, mata bor inti mempunya dua tipe, yaitu :

·        Surface set bit

Mata bor yang butir – butir intannya dipasang pada bagian permukaan mata bor, dalam pemakaiannya cocok untuk batuan yang kompak dengan kekerasan sedang. Batuan yang sifatnya lepas dan kekerasannya tinggi mata bor tersebut tidak cocok.

·       Impregnated bit

Butir – butir intannya dipasang tidak hanya pada bagian permukaan, tetapi sampai kedalam matriknya. Jadi, jika dalam permukaannya tumpul masih mampu untuk member. Mata bor ini cocok untuk batuan yang lepas tau kompak uamh keras sampai kekerasan tinggi. Mata bor intan ada bermacam-macam jenis ukuran. Di bawah ini beberapa contoh jenis dan ukuran mata bor intan

Standar ukuran mata bor intan konvensional ( non wire line )

Jenis	Diameter inti (mm)	Diameter lubang (mm)
AQ	30,1	48,0
BQ	42,0	60,0
NQ	54,7	75,7
HQ	76,2	96,0

Standar ukuran mata bor intan ( were line )

Jenis	Diameter inti (mm)	Diameter lubang (mm)
AQ	27,0	48,0
BQ	36,5	60,0
NQ	47,6	75,7
HQ	63,5	96,0

7.     Pipa pelindung ( Casing )

        Pipa pelindung dari pipa baja yang pada ujung-ujungnya mempunyai ulir dalam dan ulir luar sebagai penghubung satu dengan yang lainnya . panjang casing  ada bermacam-macam ada yang 3 meter,2 meter, dan 1 meter. Dalam pemakaiannya, casing pada bagian atas disambungkan dengan pipa bor dengan menggunakan coupling ( casing head) sedangkan dibagian ujung bawah dipasang pahat casing ( casing shoe ). Kegunaan casing adalah sebagai berikut :

·        Menahan dinding lubang bor agar tidak runtuh

·        Menutup sementara lubang bor agar air pembilas tidak meresap masuk kedalam formasi batuan.

·        Meluruskan lubang bor

·        Mencegah air tanah masuk kedalam lubang bor.

Jenis/ukuran (size)	Diameter luar ( O D )	Diameter dalam ( I D )	Panjang (m)	Berat per 3m
EX	46,0 mm	38,1 mm	3.0/1.5	12.7 kg
AX	57,1 mm	48,4 mm	3.0/1.5	17.2 kg
BX	73,0 mm	60,3 mm	3.0/1.5	31.8 kg
NX	88,9 mm	76,2 mm	3.0/1.5	39.0 kg

8.     Water Swivel

Fungsi water swivel  adalah mengalirkan air pembilas dari pompa ke dasar lubang bor melalui rangkaian pipa pemboran. Karena ada swivelnya maka selang air dari pompa tidak ikut berputar pada waktu operasi pemboran

water swivel

Bagikan Artikel ini