Pengertian georadar
Ground-penetrating radar (GPR) (GPR) merupakan metode geofisika yang menggunakan pulsa radar untuk citra bawah permukaan. Metode yang tidak menimbulkan kerusakan ini menggunakan radiasi elektromagnetik dalam band microwave (daerah gelombang mikro) (frekuensi UHF/VHF) dari spektrum radio, dan mendeteksi sinyal tercermin dari struktur bawah permukaan . GPR dapat digunakan dalam berbagai media, termasuk batuan, tanah, es, air bersih, trotoar dan struktur . Hal ini dapat mendeteksi obyek, perubahan materi, rongga/luasa rongga/luasan n maupun keretakan. Selain itu, Ground Penetrating Radar juga merupakan metode non invasif analisis material berdasarkan transmisi band ultra wide EM sinyal ke dalam bahan. Sebuah bagian dari gelombang EM terpantul saat menca pai batas antara dua bahan dengan sifat listrik yang berbeda. Sinyal yang dipantulka n akan dicatat pada sumber gelombang EM dan ditampilkan untuk operator dan seri ng direkam untuk analisis nanti. Metode pada bidang pertambangan
Metode GPR/Georadar
Dalam berbagai kesempatan, kami menerima pertanyaan tentang penggunaan jangka panjang GPR dalam lingkungan lingkungan tertentu dengan asumsi bahwa radar akanatau tidak akan bekerja karena air, tanah liat atau garam. Seringkali, asumsi asumsi ini dengan pelanggan sepenuhnya salah karena bukan tidak bisa tapi ada peredaman atau pengurangan penetrasi gelombang elektromagnetik yang menembus medium dengan konstanta dielektrik yang berbeda-beda. Jika Radar tidak bisa bekerja maksimal dalam lingkungan air, ini apalgi medium terkandung garam. Namun, sinyal radar yang dilemahkan dalam sedimen jenuh lebih dari ketika gelombang menjalar dalam sedimen kering, terutama dengan sistem GPRdengan grade frekuensi yang berbeda. semisal GPR dengan frekuensi rendah yang beroperasi di 10-50 MHz dan 40100 MHz bandwidth, dan tidak signifikan dipengaruhi oleh keberadaan air tanah. Bahkan, akan sepenuhnya efektif padakondisi yang kondisi bergaram sekalipun karena semakin rendah frekuensi target kedalaman akan semakin dalam dengan objek lebih besar,dan untuk frekuensi tinggi akan lebih dangkal dengan objek target lebih kecil. GPR atau Ground Penetrating Radar adalah teknologi terbaru yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi antara 10MHz sampai 3000MHz. Aplikasi GPR ini sangat beragam yaitu untuk eksplorasi mineral, geologi,geoteknik,dan arkeologi. Teknologi GPR ini mempunyai variasi frekuensi dan biasanya setiap frekuensi berbeda sistem transmitter receivernya, memang tidak terlalu efektif jika kita ingin menggunakan GPR untuk kebutuhan yang dalam(100m) maka ketika untuk identifikasi pipa yang kedalamanya hanya 1-5m maka sistem transmitter receivernya harus di ganti dengan frekuensi yang berbeda(frekuensi yang lebih tinggi).
Alat GPR frekuensi tinggi (200MHz)
Alat GPR frekuensi Rendah (30MHz) Aplikasi GPR untuk Nikel Laterit
Teknologi radar memiliki kemampuan untuk menggambarkan secara terus menerus rincian profil pelapukan. Karakteristik intrinsik lingkungan laterit adalah variabilitas ekstrim lateral mereka di kedalaman. Perubahan mendadak mereka pada dataran tinggi biasanya tidak terdeteksi dengan pengeboran pada wilayah jaringan ekonomis apapun. Menghadapi keterbatasan dalam eksplorasi laterit berbasis pengeboran membutuhkan pendekatan statistik inferensial untuk mengestimasikan sumber daya mineral. Dengan menggunakan teknologi radar untuk memetakan secara akurat volume penyimpanan, ditambah dengan sedikit jumlah lubang pengeboran dengan posisi strategis untuk mengkonfirmasi identifikasi lapisan dan kelas, estimasi sumber daya dengan menggunakan ukuran geoscientific akan mempercepat proses dan lebih ekonomis GPR frekuensi rendah telah dirancang khusus untuk kebutuhan pencitraan yang mendalam. Dibandingkan dengan instrumen GPR komersial, GPR frekuensi rendah menawarkan penetrasi meningkat, akurasi lebih, kemudahan penggunaan, kecepatan survei dan kehandalan. Real-time teknologi sampling telah memungkinkan refleksi pencitraan lebih dalam dari yang sebelumnya dengan sistem yang tersedia secara komersial. Kedalaman hingga 75 m telah dicapai dalam profil pelapukan laterit, sementara resolusi profil terjaga dengan sangat baik. Dengan menghilangkan semua kabel dan kabel serat optik, serta unit dan baterai kontrol yang rumit, GPR frekuensi rendah telah direduksi menjadi sebuah tabung tunggal sepanjang 9 m. Unit ini benar-benar tahan air dan dapat digunakan untuk melalui medan yang paling menantang. Aplikasi GPR untuk Batubara
Metode GPR untuk idenfitikasi batubara masih sangat jarang dilakukan oleh pihak swasta ataupun pemerintah,bahkan diluar indonesia juga GPR masih digunakan untuk eksplorasi dangkal dan bersifat mudah dalam sisi perbedaan konstanta dielektrik yang dominan antara objek satu dengan yang lainya. Batubara mempunya nilai konstanta dielektrik yang tidak jauh dengan lapisan atau batuan lain seperti pasir,lempung dan lainya dan yang paling susah terkadang dengan ketebalan yang tipis GPR tidak begitu jelas mengidentifikasinya.
Survey GPR untuk Eksplorasi Batubara Ada beberapa hal yang perlu dilakukan sebelum melakukan analisis lanjut(frekuensi dan spectrum lain) terdapat batubara disuatu lokasi survey dalam pengukuran yaitu perlu adanya data-data tambahan seperti informasi geologi(outcrop,struktur lokal), range kalori dari batubara dan juga
informasi stratigrafi jika memunkginkan. Informasi-informasi tersebut merupakan hal yang ideal untuk dijadikan pendukung interpretasi dan identifikasi batubara tetapi dilapangan tidak semua informasi tersebut tersedia sehingga diperlukan analisis lanjut yang bisa mewakili dan membedakan antara lapisan satu dengan yang lainya.
Korelasi Data GPR dengan Outcrop batubara
Pola Keberadaan batu pasir yang tidak terindikasi Batubara Analisis lanjutan untuk mengidentifikasi batubara kadang tidak ditemui di software-software biasa sehingga kadang harus melakukan di software lain seperti software seismik. Di software seismik banyak sekali analisis yang bisa digunakan, tetapi bukan tanpa resiko untuk melakukan konversi dari data awal ke data yang support ke software seismik tersebut. Adanya kesalahan dan geometri yang
kadang membuat data GPR ada pergeseran dan tidak utuh membuat data baru harus di bandingkan dengan data awal(sesudah di proses dalam domain time) sehingga kesalahan bisa di minimalisasi. Dari analisis tersebut akan menjadi acuan dan referensi untuk nilai frekuensi atau spectrum di setiap lapisan batuan atau setiap wilayah. Aplikasi GPR untuk Biji Besi
Skema Iron Ore secara Geologi
Hasil GPR untuk Eksplorasi Biji Besi Endapan biji besi sering menunjukkan kemampuan yang sangat rendah, berkisar antara 0.12 – 1 mS/m, dan umumnya sangat kering, hal ini menjadikannya bijih besi merupakan bahan yang ideal untuk penilaian sumber daya GPR frekuensi rendah . walaupun bentuk rangkaian endapan besi hanya sering ditemukan di kedalaman ratusan meter, tapi sistim GPR frekuensi rendah telah menyiapkan resolusi yang tinggi untuk membedakan antara tanah gembur dan tanah tidak gembur pada kedalaman 80 M pertama, perbedaan yang tidak dengan mudah terpantau oleh mata bor. Endapan dari hasil di bawah merupakan wilayah data GPR terbaik, dengan kedalaman mencapai 100M. Aplikasi GPR untuk Aluvial
Seperti halnya identifikasi bedrock dan endapan pada sungai atau danau, GPR sangat baik mengidentifikasi batas antara endapan aluvial dengan batuan sekitar. Perbedaan konstanta dielektrik dan kekompakan batuan atau endapan tersebut sangat memungkinkan perbedaan yang jelas dengan batuan di bawahnya. Secara geologi, pada umumnya aluvial di endapkan di daerah sungai, danau atau lautan dan biasanya lapisan yang di bawahnya jauh lebih kompak dengan kata lain perbedaan konstanta dielektriknya besar sehingga sangat mudah untuk melihat perlapisanya. Dengan frekuensi rendah seperti 25MHz yang dikeluarkan oleh mala, identifikasi batas lapisan tersebut dengan baik tetapi terkadang hanya bisa mengidentifikasi batas lapisan di atasnya, ketika melihat batas lapisan di bawahnya yang mempunyai kedalaman >30m tidak begitu bagus. Dengan teknologi baru yang di kembangkan UltraGPR maka penetrasi kedalaman akan lebih dalam dan identifikasi batas-batas lapisan selain aluvial dan lapisan yang dibawahnya juga bisa mengidentifikasi batas-batas lapisan yang di bawahnya. Aplikasi GPR untuk Sedimen Pasir
Perhitungan jumlah sumber daya untuk endapan pasir mineral yang besar adalah proses pengumpulan semua data yang sudah diketahui secara sistematik untuk menggambarkan volume dari bijih yang terkandung dan nilai ekonomis yang sesungguhnya. Biasanya, proses ini masih berupa rekaan alami, karena ketebalan lapisan tanah pada daerah sekitar lubang bor bisa sangat bervariasi. Kelestarian alam adalah permasalahan yang paling penting didalam pertambangan dan definisi mengenai sumber daya alam. Pengukuran volume secara akurat sangat sulit jika diambil dari data penggalian saja, dan ruang pengeboran yang layak secara ekonomis dalam sebuah proses penambangan sering lebih besar dari ketebalan profil bagian varian terpenting. Batasan yang berhubungan dengan pendekatan inferensial pada perkiraan sumber alam, bisa dikurangi dengan penggunaan teknologi ini, dengan demikian pengoptimalan penambangan bisa di maksimalkan dengan mengurangi pencemaran dan dan kehilangan inti bijih. Evaluasi sumber daya endapan mineral yang berat termasuk parameter yang mempertimbangkan ketebalan, kadar dan perbedaan kimia dinti pasir. Didalam endapan datar seperti mineral berat perhitungan sumber daya yang akurat tergantung kepada perhitungan ketebalan yang benar. Hal ini bisa menjadi masalah besar ketika ketebalan dari endapan lebih tidak pasti dari kadarnya. Kemampuan UltraGPR untuk menentukan dengan cepat dasar dari profil dan unsur perantara endapan adalah nilai yang sangat penting untuk penyelidikan dan bahan sumber bagi ahli geologi karena permasalahan ini berkaitan dengan kondisi tanah yang sangat rumit sama halnya dengan keberagaman ketebalan profile tanah. Secara khusus, bagian ini dibatasi pada upaya pengeboran di dinding tanah yang liat daripada memusatkan pada perkiraan volume yang stabil. Teknolohgi ini sudah digunakan dalam eksplorasi besi mineral hingga kedalaman lebih dari 120 M. Aplikasi GPR untuk Bouksit
Sebuah estimasi sumber daya terdiri dari pernyataan kapasitas (tonase) sumber daya dan kelas nya: $Pendapatan kotor = Kelas X Tonase Dalam bauksit, perkiraan tonase tergantung pada perhitungan volume yang dapat diandalkan. Bila ketebalannya lebih bervariasi daripada kelasnya, keandalan estimasi sumber daya kemungkinan tergantung terutama pada perkiraan ketebalan. Estimasi ketebalan tradisional berasal dari jarak teratur pengeboran yang jarang mampu menjadi model secara akurat horison bijih besi. GPR frekuensi rendah mampu secara akurat mengidentifikasi bagian bawah bijih dengan lebih detail dibanding pengeboran dan dengan biaya yang lebih kecil. Hasilnya adalah perhitungan volume yang lebih akurat. Di sebagian besar bauksit Laterit dan Karstik, pengeboran sering tidak memadai untuk memastikan bentuk endapan sebenarnya. Model radar tiga dimensi dibangun dengan memindai wilayah sepanjang
profil yang liat. Kedalaman menuju posisi bauksit serta ketebalan bauksit diperlihatkan dalam waktu yang bersamaan selama penelitian, yang memungkinkan penelitian disesuaikan untuk memastikan penentuan volume yang tepat. Profil yang dihasilkan diproses dan diposisikan dengan menggunakan data DGPS. Hasil dari proses ini adalah sebuah rangkaian posisi X,Y,Z untuk dasar lobang, yang kemudian bergeser secara vertikal untuk menggambarkan pemetaan tanah, berdasarkan model medan digital. Model akhir 3D dari endapan di hasilkan dengan menghubungkan titik-titik ini untuk menciptakan gambaran medan bentangan bauksit dari atas dan bawah, atau dasar lobang dalam hal ini bentuk kandungan Karstik. Seluruh data tersedia di koordinator tambang setempat. Model-model penambangan ini bisa dihasilkan dalam format apa saja yang sesuai untuk AutoCad, Datamine, Vulvan, Gemcom, Leapfrog, dan lain-lain. Volume juga ditetapkan untuk setiap lobang dengan berbagai beban kedalaman galian, sesuai dengan areal permukaan lubang yang boleh ditambang. Aplikasi GPR untuk Geoteknik
Aplikasi jangka panjang GPR untuk proyek-proyek geoteknik umumnya terkait dengan mendeteksi ruang kosong(bawah tanah)/void detection dan pemetaankedalaman batuan dasar. Teknologi radar menawarkan resolusi tertinggi dari setiapmetode geofisika, tetapi hanya berlaku untuk kondisi geologi tertentu. Secara umum, sedimen lapuk dan batuan padat sangat baik bila dibedakan dengan data radar, sedangkan tanah liat dan silts adalah lingkungan geologi yang tidak terlalu cocok untuk data radar. Namun, ada banyak pengecualian untuk aturan ini, seperti tanah liat tropis (laterit), di mana GPR dengan frekuensi rendah dapat gambar lebih dari 50m. Void karst terdiri lebih dari 20% dari proyek tahunan Groundradar itu. Sebagaiaturan umum, batu kapur adalah lingkungan radar yang sangat baik, terutama di mana tidak ada pelapukan hadir surficial. Salah satu penggunaan GPR frekuensi rendah yang paling umum dalam beberapa tahun terakhir ini adalah mendeteksi ruang hampa, yang umumnya terdapat pada bentangan batu kapur atau dibawah tambang terbuka. Meskipun GPR telah lama diterapkan untuk penelitian deteksi ruang hampa yang dangkal, GPR berfrekuensi rendah sekarang telah memungkinkan penyelesaian masalah pencitraan ruang hampa serta terowongan yang terlewati menuju ke kedalaman lebih dari 40 m. Selain dari keuntungan pada penekanan yang dalam, kemudahan penggunaan GPR ini telah menghasilkan biaya penggunaan radar untuk penelitian area yang liat turun drastis lebih rendah daripada metode geofisika tradisional untuk deteksi ruang hampa, seperti gayaberat mikro. Buruknya definisi identifikasi wilayah seismik berkecepatan rendah dapat mempengaruhi kejelasan dan pembacaan profil seismik. Metode sederhana seperti up -hole dan refraksi statis dapat memberikan dua hasil kemungkinan yaitu hasil interpolasi yang besar antara situs up-hole yang berbeda atau ketidaktelitian yang diakibatkan oleh kesalahan pengambilan refraksi. Baru-baru ini, radar yang memiliki range atau bentangan yang sangat luas telah menunjukkan hasil yang sangat menjanjikan baik pada kemampuannya untuk memetakan daerah lingkungan gurun pasir dari dasar bukit pasir yang tinggi dan cuaca yang mendasari wilayah tersebut serta dengan prosesnya yang dapat diselesaikan dengan kecepatan tinggi dan dengan biaya yang rendah. kami telah mempelopori penggunaan sistem GPR untuk membuat profil danau dan sungai sub-bawah sejak tahun 2008 dengan menggunakan system MALA RTA 25MHz. Dengan kemajuan GPR sekrarang ada yang lebih dalam penetrasinya yang di kembangkan oleh UltraGPR, yang memungkinkan keseluruhan sistem radar untuk tenggelam atau terapung, sehingga pemetaan udara dapat dilakukan dengan cepat dengan biaya serendah mungkin. Teknologi ini sering melengkapi survey GPRnya dengan akustik profilometer sub bawah dan fathometer. Seperti halnya di darat, lapisan sedimen sub bawah yang bertekstur baik dapat sangat melemahkan radar energi, khususnya untuk daerah di mana tanah liat dan lumpur yang justru cocok atau ideal untuk dilakukan profiling akustiknya. Sebaliknya, daerah berkerikil dan berpasir baik dan cocok untuk dilakukan radar, tapi
tidak sesuai untuk dilakukan metode akustik. Kombinasi dua teknologi ini dapat memberikan model lengkap untuk daerah sub permukaan. Jadi dapat dikatakan radar hanya cocok untuk lingkungan air tawar. GPR dengan frekuensi rendah sering diterapkan untuk mempelajari profil batuan dasar/bedrock untuk mendesain fasilitas-fasilitas pengikut seperti jalur rel kereta api, jalan lintas, rancangan bandara, dan proyek-proyek infrastruktur sipil lainnya. Kesesuaian GPR hanya terbatas pada lingkungan tertentu, dan tidak seperti penelitian lapisan tanah, GPR tidak memberikan sifat bahan massal (seperti modulus dinamis dan kemampuan tanah). Namun, GPR dapat memberikan gambaran yang cepat dan akurat dari topografi batuan dasar di medan kasar, dan sebagian kecil dampak dari metode geofisik yang lain.Kami telah melakukan berbagai kajian dan proyek terkait hal ini,contohnya untuk batas bedrock di area batubara yang di lakukan di berau coal,beberapa kali kami melakukan pekerjaan untuk identifikasi batas batuan keras tersebut dan didukung dengan data bor dan logging.
