MESIN BOR TUMBUK (PERCUSSION DRILLING)

              Mesin bor tumbuk yang biasa disebut “cable tool” atau “spundder ring” dioperasikan dengan cara mengangkat dan menjatuhkan alat bor berat secara berulang-ulang kedalam lubang bor. Mata bor akan memecahkan batuan terkonsolidasi menjadi kepingan kecil atau akan melepaskan butiran-butiran pada material urai. Kepingan atau hancuran tersebut setelah bercampur dengan air di dalam lubang bor akan membentuk campuran  lumpur dengan fragmen batuan (slurry) pada bagian dasar lubang bor. Jika di dalam lubang bor tidak dijumpai, maka perlu ditambahkan air guna membentuk slurry.                                          jumlah tertentu akan mengurangi daya tumbuk bor. Bila kecepatan laju pemboran sudah menjadi sangat lambat , slurry harus di angkat kepermukaan dengan menggunakan timba (Bailer) atau “Sand pump”.

Jenis-Jenis Mesin Bor Tumbuk                                                                          Ada berbagai jenis mesin bor tumbuk, antara lain :
A. Cable Tool Drilling Rig
B. Hammer Drill atau Wagon Drill
C. Downhole Hammer Drilling Rig
D. Hammer Drilling Rig with Drive Sampler

A.Alat Bor Tumbuk Talikawat (Cable Tool Rig)
Alat cable tool rig, yang juga disebut churn drilling rig adalah alat bor yang paling tua yang digunakan untuk pemboran minyak maupun eksplorasi mineral, dan kini masih dipakai. Alat ini bentuknya sederhana yang terdiri suatu menara, berbentuk segitiga atau bentuk lain yang pada puncaknya dilengkapi dengan sistim katrol. Pada katrol ini dibentangkan talikawat baja yang disambungkan dengan suatu mesin motor penggerak lewat suatu roda gila sehingga memberikan gerakan turun naik pada ujung talikawat di bawah menara bor ini. Pada ujung talikawat ini

5

digantungkan suatu mata bor berupa pahat yang dilengkapi batang logam sebagai pemberat diatasnya. Penetrasi pada formasi dilakukan dengan menarik talikawat ke atas oleh mesin penggerak, dan kemudian melepasnya sehingga pahat menumbuk formasi di bawahnya. Setelah gerakan ini dilakukan beberapa kali, maka pahat diganti dengan suatu alat pengambil sampel yang disebut bailer suatu tabung atau bumbung baja yang dibawahnya diberi sistim katup. Dengan menjatuhkannya bailer ini ke dalam lubang maka hancuran batuan ataupun sedimen lepas masuk ke dalam tabung dan terperangkap oleh katup dan dapat diangkat untuk memperolehnya. Air sering dimasukkan ke dalam lubang bor untuk membersihkan lubang, tetapi tidak dalam tekanan yang terlalu tinggi (maksimum 100 l/menit)

Gambar 1

Bor tumbuk tali kawat

 

B. Hammer Drill (Bor Palu)
Mesin bor yang juga disebut Wagon Drill (Chaucier dan Morer, 1987) itu terdiri dari palu yang bergerak vertikal dan dipasang sepanjang suatu peluncur (slide) yang dipasang pada suatu kendaraan seperti truk atau traktor. Palu ini memukul-mukul suatu rangkaian batang bor yang pada ujungnya dipasangi suatu matabor. Jenis Wagon Drills yang ringan (Atlas BVB) dapat mencapai kedalaman rata-rata 30 meter dan maksimum 50-60 meter. Jenis Wagon Drills yang besar (Altas Roc 601) rata-rata 70 sampai 100 meter. Sampel yang didapatkan adalah serpihan batuan yang ditiup oleh udara yang dikompresikan melalui pipa bor, dan ditangkan diluar oleh alat khusus yang disebut cyclone sample chamber.
Kelemahan dari Wagon Drill adalah perolehan sampel yang kecil (5kg/m), karena diameter lubang yang didapatkan adalah 40-50 mm.

 

Gambar 2

 Hammer Drill (Bor Palu)

 

C. Down-Hole Hammer Drill (Alat Bor Palu Dalam Lubang)
Pada alat bor ini palu didapatkan langsung dipasang di atas drive sampler, berbentuk suatu silinder yang bergerak turun naik secara lancar (smooth) dan digerakan oleh udara tertekan dari compressor melalui pipa bor. Mata bor disini dapat pula melakukan gerak rotasi atau putar. Kedalaman rata-rata yang dapat dicapai alat ini adalah 80=100 meter, tetapi dapat pula dirancang untuk mencapai kedalaman 300-1000 meter, dengan menggunakan pipa selubung (casing). Diameter lubang yang dibuat adalah 65-170 mm, sehingga dapat perolehan sampel (sample recovery) yang lebih besar daripada Wagon Drill. Namun biayanya 3 sampai 4 kali biaya pemboran permeter daripada Wagon Drill. Hammer Drill jenis ini diklasifikasikan sebagai bor palu ringan (Light Hammer Drill, Ingersoll type).

Gambar 3

down-hole hammer drill

D.Hammer Drilling Rig with Drive Sampler (Bor Tumbuk dengan Drive Sampler

Perkembangan dari bor tumbuk atau percussiun drilling adalah pemasangan apa yang disebut drive sampler sebagai pengganti matabor. Alat bor ini hanya cocok dipergunakan untuk lapisan tanah atau sedimen lepas. Alat ini berupa sepotong pipa dengan ujungnya terbuka dan tajam. Tabung baja ini mempunyai bentuk dengan panjang yang berlainan, kurang lebih 91,44 cm dan diameternya (bagian luar) 7,62 cm. Alat ini dilengkapi dengan cincin (ring) yang gunanya untuk penyesuaian bila diameternya akan mencapai 12,7 cm. Sedangkan pada sampler bagian atas terdapat lubang untuk lewat air/lumpur pemboran, yang dilengkapi

9

dengan katub pengatur, katub ini gunanya untuk :

- Masuknya lumpur pemboran pada saat diangkat

- Mencegah cebakan udara dan air dalam tabung yang akan menjadi pengganggu naiknya sampel atau rusaknya sampel batuan.

Katup bola pengatur tidak selalu effektif penuh, karena kadang-kadang hal itu akan menyumbat katub dan menahan untuk tetap terbuka. Drive sampler ini yang bertindak sebagai alat bor, mempunyai dinding dengan ketebalan 5 inci, alat ini diselubungi dengan pipa pelindung (casing). Ada beberapa macam peralatan drive sampler, alat ini telah dikembangkan untuk berbagai macam soil, yaitu dengan menggunakan dinding sampler yang tipis. Membuat dinding yang setipis mungkin ini dimaksudkan untuk pengendalian sisipan sampel batuan. Banyak juga drive sampler telah dikembangkan untuk berbagai mekanisme guna mendapatkan sampel batuan sebaik mungkin.