Impact of Sand Mining and Sea Reclamation on the Environment and Socioeconomic Activities of Ikate and Ilubirin Coastal Low Income Communities in Lagos Metropolis, Southwestern Nigeria

Land reclamation is gradually posing negative impact on man due to unplanned urbanization. A study was carried out on impact of land reclamation through sand mining of coastal communities in Ikate and Ilubirin in Lagos, Nigeria. Ten waters (8 surface and 2 groundwater sources), 10 soil samples and air were collected and taken for analysis. Results of water revealed concentrations lower than WHO (2017) and SON (2007) standards. Soil/sediment with average crustal value revealed Pb and Cd above standard values, which is attributed to anthropogenic influence on soils. Quality of air in the study was mainly particulate matter arising from the sea and reclaimed land in the surroundings of the environment with the highest Total Suspended Particulate of 0.8 mg/m3 in sulfur dioxide. This explains corrosion found on the roofs of the communities. Therefore, in the development planning adequate precautions should be put in place to avert environmental degradation.

基于网络文本的河北省滨海旅游地吸引力比较分析

在竞争的环境下旅游吸引力对目的地发展具有重要意义。文章从马蜂窝、同程旅游、携程网采集网络游记文本数据,采用文本挖掘和综合指数模型对河北省滨海旅游目的地形象感知和旅游吸引力进行分析。结果显示,(1)在目的地感知方面,秦皇岛以自然资源和滨海度假活动为核心形象,唐山以自然资源和历史文化为核心形象,沧州以武术和杂技文化为核心形象;游客对三市的情感态度均以正面情绪为主。(2)旅游吸引物以资源型为主,自然和人文旅游资源吸引力较强,而设施与服务、旅游活动体验性吸引力较弱。(3)旅游吸引力空间差异显著,秦皇岛目的地吸引力最高,唐山次之,沧州最低。

华北地区莱州湾沿海金矿区现今构造应力状态及构造作用

为了研究华北地区莱州湾附近沿海金矿区的现今构造应力状态和构造作用,采用应力解除法、滞弹性应变恢复法和水压致裂法开展地应力测量工作,共测定49组地应力数据。结果表明,水平构造应力在现今应力场中占主导地位,是一种典型的构造应力场。应力场的特征为σ_(H)>σ_(v)>σ_(h)(σ_(H)、σ_(h)和σ_(v)分别为最大水平主应力、最小水平主应力和垂直主应力)和σ_(H)>σ_(v)>σ_(h),这分别有利于逆冲和走滑断裂活动。应力水平相对较高,不利于地下结构的稳定性。σH的方向为WNW–ESE或近E-W向,这与震源机制解和区域地质构造分析的结果一致。现今应力场是不同地质时期动力作用和构造运动的结果,研究区的应力场总体上继承了第三期(喜马拉雅运动期)构造应力场的特征,同时部分保留了第二期(燕山期)构造应力场的特征,最终演化为以近E-W向挤压为特征的构造应力场。

基于Apriori算法的沿海地区洪涝灾害成因分析

在全球气候变化与城市化快速发展的背景下,城市洪涝灾害愈加频繁,严重影响人民生命财产安全和社会可持续发展,在变化环境下对城市洪涝灾害的评估及成灾机理的研究显得尤为重要。目前不同学者对灾害的认知和定义不同,洪水灾害风险评估方法仍未形成统一标准,相关指标评估体系的客观性与一致性有一定限制。以沿海地区——广东省湛江市赤坎区为例,提出一种基于k-means聚类和Apriori算法的洪涝灾害评估与成因分析框架,首先利用kmeans对各洪水影响因子进行聚类,其次采用关联规则挖掘来识别评估洪涝灾害的最佳降雨指标,最后选取高程、坡度、不透水率和距河距离等环境因素作为洪水影响因子,并结合最佳降雨指标与历史洪涝灾害数据提取关联规则,用以分析不同等级洪涝灾害的成因。结果表明,多年平均最大24 h降雨是评估该区域洪涝灾害的最适宜降雨指标。洪涝灾害多发生于不透水率高的居民区,地势平缓低洼地区容易引发更严重的洪涝灾害。其中,0.20~0.55 m范围淹没水深的中度内涝中,距河距离小于284.61 m致灾效果最显著;0.55~1.00 m范围淹没水深的重度内涝中,坡度小于1.72°和-7~8 m范围高程致灾作用更为明显。此外,多年平均最大24 h降雨作为中度内涝事件发生的最直接驱动要素,但在重度内涝成灾机制中地位有所下降,此时环境因素的重要性有所提升。相关结果可为城市洪涝灾害风险管理提供决策依据。

围岩应力-水压-水温多功能监测仪研发与应用

为能够为地下矿山突水事故提供准确可靠的数据,实现对海底矿山围岩应力、渗流水温度、水压的实时连续监测,研制围岩应力-水压-水温多功能监测仪,实现一个安装孔同时监测3类信息。阐述了围岩应力-水压-水温多功能监测仪的技术目标和工作原理,并分析了数据存储传输机理。在三山岛金矿海底采场的实践应用表明,围岩应力-水压-水温多功能监测仪的最大水压误差为0.1 MPa,水温误差为0.3℃,误差值满足工程要求,能够实现对地下采场、围岩应力、水压、水温的实时连续监测,且监测数据可靠。

海南岛海岸砂矿开采区的生态退化及恢复

借助恢复生态学的原理和方法 ,对海南岛东海岸钛锆砂矿开采区生态退化的机理和生态恢复的措施进行了分析和探讨。探讨了生态退化的人为因素和自然因素 ,生态恢复的改土和引种木麻黄技术 ,以及在木麻黄林中混交植入青梅 。

滨海基岩矿床开采防水矿岩柱高度的确定

三山岛金矿新立矿区是国内首家海下开采的金属矿山,为确保海下开采安全和减小矿产资源损失,科学、合理地确定防水矿岩柱尺寸在工程实践中显得尤为重要。根据矿山开采条件,首先,引入等效厚度系数n对采场导水裂隙带高度经验公式进行修正,由此计算防水矿柱的最小高度为(48.1±5.6)m。其次,运用力学解析法从强度和刚度两个方面对2种力学模型下的防水矿柱尺寸进行分析与计算。基于强度条件,拟合出防水矿柱高度与安全系数的回归曲线;基于变形条件,采用积分变形法计算防水矿柱的临界高度分别为37.24m和40.40m。最后,采用Flac3D数值模拟方法得出-200m中段采场导水裂隙带高度为34.75m。综合以上结果,最终确定新立矿区防水矿岩柱的高度为54m。

滨海大型金矿床取消矿柱及房柱交替采矿的新工艺(英文)

针对三山岛金矿条件,研究了深部开采取消点柱的工艺技术。首先,调查测试了矿岩物理力学参数,并对矿岩质量进行了分级。其次,在详细分析上下盘及矿体的物理力学特性的基础上,对三山岛金矿深部开采取消矿柱进行了有限元数值模拟,研究得出-555 m水平以下矿体的开采可全面取消矿柱。最后,结合矿床条件,提出了房柱交替式盘区上向分层充填采矿新工艺。工业试验结果显示,该新工艺大幅度提高了单位面积开采强度,对岩层扰动小,盘区生产能力大,矿石损失贫化小,获得了显著的经济效益。此外,对三山岛金矿由于深部开采而导致的地表沉降利用ANSYS软件进行分析,同时对岩层变形进行了监测。结果表明,三山岛金矿深部开采取消矿柱和采用房柱交替采矿新工艺后能够有效控制岩层变形,从而可实现滨海大型金矿床安全高效低贫损开采。

三山岛金矿西山矿区主要透水中段裂隙分布规律与三维建模

裂隙作为岩体变形的关键部位及可能的透水通道,严重威胁着矿山尤其是滨海矿山开采的安全。位于山东省莱州市的三山岛金矿西山矿区,地处渤海南岸海滨平原,矿区断裂发育,上覆海水持续威胁着矿山的安全生产。因此,查明裂隙的空间分布情况是研究矿区岩体稳定性及巷道突涌水的一项极为重要的基础工作。结合三山岛金矿西山矿区多年井下水文与裂隙监测数据,对主要透水巷道的裂隙倾向、倾角和间距等几何参数进行统计分析,绘制了裂隙走向玫瑰花图、倾向倾角极点等密度图以及各参数频率分布直方图,对裂隙参数进行了分布规律拟合,并通过MATLAB编程完成了各巷道围岩离散裂隙网络的三维几何建模,能够直观、动态地展示出裂隙的分布情况。结果表明:三山岛金矿西山矿区主要透水中段有-375,-510,-600 m中段,各中段按倾向皆可分成2～3个裂隙组,以NW向和SE向居多,倾角均较大。每组裂隙的倾向、倾角和间距等几何参数可近似认为服从对数正态分布、正态分布或负指数分布,为离散裂隙的定量化提供了可能。根据参数分布规律生成的三维裂隙网络模型能够较好地反映裂隙的几何特征。通过与矿区3条断裂带的对比,得出3组裂隙中属于张扭性断层F3断裂带的裂隙组的渗透能力较其他2组(F1、F2断裂带)强,可为考虑离散裂隙的巷道围岩稳定性分析、采矿过程中裂隙渗透性变化及突涌水通道的判别提供重要参考。

基于PCA-RA的滨海矿井水源识别技术研究

煤炭开采过程中矿井水害的发生,严重威胁着煤矿的安全生产,确定水源数量和类型对于矿井水害的防治具有重要意义。为了明确滨海煤矿矿井水补给来源的数量和类型,以龙口梁家煤矿为例,对矿区内不同水体(矿井水、第四系水和地表塌陷区积水)分别进行取样,并基于水化学和主成分分析-残差分析(PCA-RA)进行矿井水源识别。结果表明:梁家煤矿区内第四系水、地表塌陷区积水和矿井水中的主要化学组分含量差别较大,且受到了海水入侵作用的影响。就均值而言,矿井水中的阳阴离子质量浓度分别存在着ρ(Na^(+))>ρ(Ca^(2+))>ρ(Mg^(2+))>ρ(K^(+))和ρ(HCO_(3)^(-))>ρ(Cl-)>ρ(SO_(4)^(2))>ρ(Cl-)的关系。不同水体中,Cl-和Na+均为优势阴、阳离子,水化学类型以Na-Cl型为主,并且3种水体之间存在着一定的水力联系。选取的水化学数据适合进行PCA,但仅根据特征值大于1或是累计方差贡献率大于85%来确定主成分的数量,并不能很好地表征原始数据的全部信息。基于水化学和PCA-RA方法,确定了梁家煤矿矿井水共有5个补给来源,即海水、富HCO3基岩水、塌陷区积水、混合水和第四系水。PCA-RA法能有效地处理和表征原始水质数据信息,可更加合理地确定矿井水的补给来源类型和数量。研究结果可为滨海煤矿区的水害防治提供科学依据。

海洋采矿技术及采矿船舶发展综述

随着工业社会对各种资源需求的快速增长及陆地矿产资源的枯竭,开发海洋矿产资源逐渐成为人类获取长远发展的战略性新趋势。根据海洋矿产沉积环境划分、全球主要海洋矿产资源分布概况和我国获取海洋矿产资源的现状,梳理并分析了国内外深海、浅(滨)海采矿技术及相关核心装备的工程研发进展。海洋采矿总体上已不存在无法逾越的技术障碍,但仍需面对诸如对海洋生态环境的影响、国际海域复杂的法律框架和经济性等重要影响因素,必须通过不断技术创新研发低成本的绿色海洋采矿技术。

海南岛东部滨海砂矿废弃地植被恢复效应的比较研究

海南岛东部海岸钛锆砂矿废弃地采用木麻黄进行植被恢复,通过对有残余西瓜藤蔓和稀土肥料处理的木麻黄林地(处理林地)与没有任何处理的木麻黄林地(对照林地)进行比较研究.结果显示:1)处理林地林木的树高、基径、胸径均显著大于对照林地;2)处理林地植物-土壤系统中各分室的养分元素N、P、K含量均大于对照林地对应值;3)两个林地中养分元素的分布格局均为:叶>粗枝>根>土;4)两个林地植物-土壤系统各分室的养分元素有着相似的季节变化.处理林地的植被恢复优于对照林地.

闽江口B6区块采砂悬浮泥沙扩散数值模拟研究

本文基于非结构网格有限体积的FVCOM海洋模型,应用已建立的悬浮泥沙扩散方程对FVCOM模型中的悬浮泥沙模型进行了修改,构建了闽江口附近海域潮汐潮流悬浮泥沙模拟模型。应用闽江口实测潮汐潮流数据对模型开展了验证,验证结果表明模型可以较好地模拟闽江口潮汐潮流运动特征,可以用于开展B6区块海域采砂悬浮泥沙扩散的模拟研究工作。采用建立的数学模型对不同采砂方案引起的悬浮泥沙运动扩散进行了数值模拟计算,计算过程中针对不同采砂启动时刻,分别设定涨急和落急时刻,分析悬浮泥沙最大影响范围,给出10、50、100mg/L悬浮泥沙等值线图。悬浮泥沙影响范围的计算结果表明,悬浮泥沙对周围海洋环境敏感保护目标影响小。

山东半岛北岸采砂和海蚀问题与对策

就山东半岛北岸登州浅滩和莱州浅滩采砂的两个案例所反映出的环境与资源、社会与法律方面的问题进行了思索和探讨 ,对合理开发建筑用砂、注意提取其中蕴藏的贵重矿物、侵蚀海岸养护措施、公正执法、以及半岛北岸今后采砂业的出路提出了建议。

海底采矿覆岩变形破坏特征及临界开采上限的物理模拟试验研究

海底赋存大量未开采的矿产资源,利用前景广阔。与陆地采矿相比,海底采矿受上覆水体威胁巨大。因此,准确掌握采空区上覆围岩变形破坏规律,设置合理的顶部预留隔水矿柱,对海下采矿工程安全、高效生产具有重要意义。本文以山东三山岛金矿新立矿区这一典型的海底矿床为研究对象,基于滨海矿山复杂的工程地质特征,采用室内地质力学模型试验的方法,重现了海下充填开采过程,阐明了动态开采条件下海底矿山采空区围岩变形破坏规律和特征。试验结果表明,三山岛新立矿区的临界开采高度为-85 m,顶部预留隔水矿柱的最小厚度为50 m。若开采超过该临界值,采空区和顶部含水层将发生贯通性破坏,其失稳模式为断层活化。研究成果可为新立矿区预留矿柱高度的选取提供理论基础,也可为相似地质条件下矿山安全开采提供参考。

基于改进物元可拓法的滨海金矿涌水风险评估模型研究

针对滨海金矿涌水具有随机性和不确定性的特点,引入物元可拓模型,建立综合评价模型。首先,考虑了工程地质和水文地质两个方面,选取包括RQD值等10个指标构建了滨海金矿涌水风险综合评价指标体系;其次,采用改进层次分析法和改进CRITIC法分别确定指标主观和客观权重,基于博弈论计算指标的综合权重,通过计算指标层、准则层指标关联度和综合关联度,基于最大隶属度原则,判断最终的风险等级;最后将模型应用到三山岛金矿涌水风险评价中,并与云模型评价模型结果对比。研究表明,建立的综合评价模型与云模型理论评估结果一致,且与现场调研情况相符合,计算结果合理可靠,可以为滨海金矿涌水风险评估提供一条新思路。

滨海矿山充填假底中钢筋腐蚀行为与防护研究

滨海地区资源开发是当代矿业发展的趋势之一。充填采矿工艺中胶结充填假底稳定性是保障地下安全开采的关键,而滨海矿山深部盐卤环境极易造成其腐蚀失稳,成为滨海地区资源开发的一大阻碍。以国内某大型滨海金矿为工程背景,现场采集制样,通过实验室自制装置模拟还原充填假底内部腐蚀环境,采用电化学分析等方法研究充填假底内HPB235钢的腐蚀行为。水泥净浆试块强度试验及XRD衍射分析研究表明,盐卤离子有利于生成水化反应产物,并对胶结试块早期强度有利,充填假底失稳的主要原因为HPB235钢筋结构腐蚀。之后分别通过开路电位、极化曲线、电化学阻抗谱测试和失重法4种试验手段研究了各防护措施下的钢筋腐蚀行为,研究结果得到相互印证,均表明:未防护处理的试样发生严重腐蚀,腐蚀速率高达4.828 g/m^(2)/d;包裹环氧树脂涂层使得其自腐电流密度降低95.8%、腐蚀速率降低93.8%,防护效果较为显著,可尝试应用于滨海矿山充填假底施工中,以延长假底服役寿命,保障矿山安全生产;阻锈剂防护作用甚微,仅可作为辅助手段。

滨海金矿涌水危险评价及涌水量混沌预测研究

针对海底金矿涌水危险评价过程中的不确定性及随机性问题,选择工程地质及水文地质中涉及的10个重要因素构建评价指标体系,建立起涌水危险评价的云模型。基于评价结果,对危险区域的涌水量时间序列进行相空间重构,通过G-P算法及自相关法获得了重构相空间参数;分析了涌水量变化的相点距离演变规律,建立了涌水安全预警机制。结合混沌相空间重构,建立了涌水量预测的RBF神经网络模型。研究表明:涌水危险性的云模型评价结果准确可靠;相空间重构揭示了系统的混沌特性,最邻近相点演化将涌水量的内在细微变化特征放大,为涌水安全预警机制的建立提供了依据;混沌RBF神经网络能够实现涌水量的短期精确预测,为井下安全开采提供了技术保障。