Заготовка древесины полудеревьями

На сегодняшний день существуют два пути преодоления противоречий между экологией и возобновлением леса, с одной стороны, и лесозаготовительной техникой и технологией – с другой. Первый путь – это разработка технологий лесосечных работ, соответствующих применяемым лесозаготовительным машинам и в то же время предусматривающих минимальное нанесение повреждений лесу.

Второй – это разработка новых лесозаготовительных машин, отвечающих требованиям лесозаготовительного производства и лесоводства, таких, которые не снижали бы продуктивность леса и его способность к возобновлению. Наиболее экономически эффективным признан первый путь, поскольку не представляется возможным создать серийный ряд машин для всех возможных природно-производственных условий.

Технологические процессы лесосечных работ принято классифицировать по виду лесоматериалов, вывозимых с лесосеки. В настоящее время выделяют три группы техно-логических процессов лесосечных работ: хлыстовую технологию, предусматривающую вывозку хлыстов или деревьев с кроной, сортиментную, когда вывозятся сортименты, по-лучаемые у пня или на верхнем складе, а также технологию с углубленной обработкой древесины, которая включает вывозку щепы, пиломатериалов.

Все технологии имеют свои достоинства и недостатки. Хлыстовая технология позволяет уменьшить количество операций, выполняемых в лесу, и перенести их на производительное стационарное оборудование нижних лесопромышленных складов и бирж сырья деревоперерабатывающих предприятий. Преимуществом сортиментной технологии является то, что сортименты, стрелеванные в полностью погруженном положении, не загрязняются и не портятся почвой или камнями.

Кроме того, их можно доставлять прямо на перерабатывающие предприятия. Такая технология эффективна при малых размерах лесосек, требующих частого перемещения техники с места на место. Сортиментная технология может иметь преимущество перед хлыстовой при ограниченном количестве заготовки сортиментов (не более 3–4), а также в случае поставки рассортированной продукции непосредственно с лесосеки 3–4 потребителям разного профиля.

Технология с углубленной обработкой древесины является перспективной, особенно при баржево-лихтерном способе освоения удаленных лесных массивов. Ее развитие в настоящее время сдерживается отсутствием мобильной техники, способной качественно и с большой производительностью выполнять продольную распиловку, окорку, рубку в щепу. Разработка такой техники находится сейчас на стадии проектирования и экспериментальных исследований.

Классический способ проведения лесозаготовительных работ, включающий валку деревьев, очистку их от сучьев на лесосеке, формирование пачек, возов, транспортировку их к месту погрузки и формирование погрузочных пакетов, имеет существенные недостатки.

Это большие трудозатраты на очистку лесосек от порубочных остатков, малый объем древесины, доставляемый на верхний склад, отсутствие возможности полезного использования сучьев, ассимиляционного аппарата, а также низкая сохранность подроста хозяйственно ценных пород и оставляемых на корню деревьев.

Такие же недостатки имеет и скандинавский способ проведения лесозаготовительных работ, включающий валку деревьев, очистку их от сучьев на лесосеке, раскряжевку хлыстов на сортименты, формирование пачек, возов, транспортировку их к месту погрузки.

Практически вышедший из употребления способ проведения лесозаготовительных работ, включающий валку деревьев, формирование из целых сваленных деревьев пачек, возов, а затем трелевку их к месту погрузки и формирование погрузочных пакетов, обеспечивает повышение вывозимого объема древесины за счет использования сучьев, вершин и ассимиляционного аппарата деревьев (хвои и листьев) на производство полезной продукции (топливной и технологической щепы, арболита, хвойно-витаминной муки и пр.).

Однако его недостатками являются низкая сохранность подроста и высокая повреждаемость оставляемых на корню деревьев из-за трелевки сваленных деревьев, особенно за комли. Еще один недостаток – низкое использование полезной грузоподъемности лесовозного транспорта из-за низкого коэффициента полнодревесности отгружаемого пакета.

Сотрудниками Лесоинженерного факультета СПбГЛТУ был разработан новый способ лесозаготовительных работ – заготовка древесины полудеревьями. Его применение позволяет сохранить подрост хозяйственно ценных пород и оставляемых на корню деревьев, обеспечить высокий объем вывоза древесины и существенно снизить трудозатраты по уходу за лесосекой. Кроме того, при заготовке древесины полудеревьями снижается уровень загрязненности лесоматериалов минеральными веществами при транспортировке.

В способе проведения лесозаготовительных работ, включающем валку деревьев, формирование пачек, возов, а затем транспортировку их к месту погрузки и формирование погрузочных пакетов, после валки деревьев осуществляют их разделение на комлевую и вершинную части. При этом границу раздела выполняют в зоне сваленного дерева, в которой диаметр ствола составляет величину, меньшую принятого стандартом диаметра пиловочника.

Пачки и возы формируют раздельно из комлевых и вершинных частей. Транспортировку пачек и возов осуществляют без контакта с землей в полностью погруженном состоянии, причем погрузочные пакеты могут быть сформированы из пачек и возов раздельно, соответственно из комлевых частей деревьев и вершинных частей.

Также погрузочные пакеты могут быть комбинированные, которые формируют из пачек и возов вершинных частей деревьев и частично уплотняют уложенными сверху пачками или возами из комлевых частей деревьев.

Это обеспечивает снижение удельных затрат на проектирование, строительство и эксплуатацию лесовозных дорог за счет увеличения объема древесины, вывозимого с единицы лесопокрытой площади. Предлагаемый способ проверен на патентную чистоту и практическую значимость и защищен патентом на изобретение №2374829.

На лесопромышленных складах после доставки туда пакетов из вершинных частей деревьев и комбинированных пакетов из вершинных частей деревьев после очистки их от сучьев можно выпиливать бревна или дрова, а оставшиеся тонкомерные части (диаметром менее 8 см) вместе с кроной направлять для измельчения на рубительные машины. Это обеспечивает уменьшение общей удельной себестоимости заготавливаемой древесины за счет получения дополнительного объема сверх баланса.

В 1970–1990 гг. ряд прирельсовых нижних лесопромышленных складов был организован на приемку древесины в виде деревьев. На лесоскладах производились операции очистки деревьев от сучьев, раскряжевка хлыстов, сортировки и штабелевки сортиментов, а также различные виды обработки круглого леса.

После очистки деревьев от сучьев, сучья измельчались в щепу, которая использовалась для различных целей. Например, в Крестецком леспромхозе Новгородской обл. щепа шла на выработку тепловой энергии, которая использовалась как для отопления производственных помещений нижнего лесосклада, так и для отопления микрорайона г. Крестцы. В Мостовском ЛПХ, расположенном в Тверской обл., щепа из кроны использовалась для производства древесно-волокнистых плит.

Для выполнения всех лесоскладских операций с комлевыми отрезками деревьев применимо оборудование, которое используется на лесных складах при поставках на них хлыстов. Причем практически на всех операциях основного потока лесосклада производительность оборудования будет несколько больше, чем при операциях с хлыстами.

Это обусловлено тем, что большая часть объема хлыста находится в комлевом отрезке, который имеет значительно меньшую, чем хлыст, длину, что сокращает время, затрачиваемое на раскряжевку и сортировку каждого комлевого отрезка.

При обработке вершинных отрезков дерева существуют разные варианты технологических процессов, а следовательно, и различные варианты оборудования. В случае производства тонкомерных сортиментов – балансов, рудстойки – на лесоскладах и участках переработки с грузооборотом в 10–50 тыс. м3 сырья лучше использовать мобильные сучкорезно-раскряжевочные установки и машины типа ЛО–120, ЛО–124, NiAB–5–15 и другие.

При поштучной обработке каждого вершинного отрезка производится очистка ствола от сучьев и раскряжевка на тонкомерные сортименты. Сучья измельчаются в топливную щепу передвижными или стационарными рубительными машинами. Вершинные отрезки можно обрабатывать и на стационарных сучкорезно-раскряжевочных установках ЛО–30, укомплектованных барабанными рубительными машинами.

При обработке вершинных отрезков деревьев как мобильными, так и стационарными установками производительность оборудования будет невелика, поскольку объем каждого отрезка составляет не более 15% от объема дерева, а длина отрезка, влияющая на время цикла обработки, – не менее 30–40% от длины дерева.

В ряде случаев вершинные отрезки измельчать на топливную щепу лучше целиком, без производства тонкомерных сортиментов. Измельчение может выполняться передвижными или стационарными рубительными машинами.

Таким образом, новый способ проведения лесозаготовительных работ позволяет увеличить объем заготавливаемой древесины, уменьшить затраты на транспортное освоение лесных массивов при одних и тех же объемах заготовки.

При этом обеспечивается высокая сохранность подроста ценных пород и оставляемых на корню деревьев, повышается объем вывоза древесины за счет использования сучьев, вершин и ассимиляционного аппарата деревьев (хвои и листьев) на производство полезной топливной и технологической щепы, арболита, хвойно-витаминной муки и снижаются трудозатраты на уход за лесосекой.