лесосечные работы

•при работе на разрозненных лесосеках, а также при использовании на трелевке канатных трелевочных установок – 3…4 бригады.

Однако, кроме достоинств комплексной лесозаготовительной бригады у нее есть и недостатки, которые связана, в основном, с совмещением операций отдельными членами бригады: снижение квалификации рабочих, так как при выполнении рабочим нескольких операций они не имеют тех навыков и опыта работы как при выполнении основной операции; непроизводительные переходы членов бригады, которые неизбежны при выполнении ими смежных операций; при смене операций рабочему необходимо искать «узкие места» - операцию, участие в которой не нарушит нормального ритма работы остальных членов бригады, что также приводит к потерям рабочего времени и требует большого опыта работы; работа на смежной операции не входит в обязательный объем работы члена бригады и зависит только от его трудовой дисциплины.

Укрупненная комплексная бригада организуется уже на базе двух, трех трелевочных тракторов и может осуществлять весь комплекс работ от валки леса до погрузки на лесовозный транспорт.

Это позволяет придавать бригаде челюстной погрузчик и самоходную сучкорезную машину поскольку производительность трелевочных тракторов позволяет загрузить их на полную мощность. Кроме того, для укрупненных комплексных бригад характерно пооперационное разделение труда между членами бригады, причем, чем крупнее бригада, тем резче оно выражено. В связи с тем, что в укрупненных комплексных бригадах каждый рабочий работает в основном только на операции, соответствующей его основной квалификации, переходов рабочих с операции на операцию, и связанных с этим недостатков в них нет. Таким образом, главной причиной повышения производственных показателей работы укрупненных бригад является разделение труда между членами бригады, так как ими достигается более быстрое приобретение рабочими производственных навыков на выполняемых операциях, сокращение непроизводительных переходов при переключении с одного вида работ на другой, специализация орудий труда и рабочих.

Сквозная бригада - осуществляет весь комплекс лесозаготовительных работ, включая вывозку заготовленной древесины на нижний склад предприятия. В состав бригады помимо рабочих работающих на лесосеке включаются водители лесовозных автопоездов, и, в некоторых случаях, учетчики древесины. Организация труда по такому принципу целесообразна для небольших лесозаготовительных фирм торгующих древесиной «с колес». Для крупных и средних предприятий, осуществляющих круглогодовую заготовку, такой способ организации труда обычно не является оптимальным, т.к. трудно подобрать системы машин и их количество, которые могут работать в бригаде при полной загруженности в непре-

11

рывно меняющихся природно-производственных условиях (запас леса на гектаре, среднее расстояние трелевки, средний объем хлыста, расстояние вывозки и пр.)

При любом способе бригадной организации труда (кроме функциональной бригады) на лесозаготовках выполняется комплекс последовательных операций. Для расчета состава бригады устанавливают операции выполняемые ею. Пользуясь нормами выработки на каждой операции устанавливают пооперационные нормы времени в человеко-часах на 1 м3 заготовленного леса.

Между нормой выработки qi (количество продукции, которое должно быть изготовлено за единицу времени) и нормой времени ti (время необходимое для выполнения единицы изделия) существует обратно пропорциональная зависимость, т.е.:

Путем суммирования операционных норм времени определяется комплексная норма времени (охватывающая две и более операций) по формуле:

i=1

где: tK – комплексная норма времени, чел. ч на 1 м3; ti – норма времени на выполнение i-той операции, чел. ч; n – число операций выполняемых бригадой.

Потребное число рабочих в бригаде определяется по формуле:

где: Qбр – суточное задание бригаде, м3; Тсм – продолжительность смены, ч.

1.2. Понятие о лесном фонде и рубках леса

Лес – элемент географического ландшафта состоящий из древесных, кустарниковых и травянистых растений, элементов животного мира и микроорганизмов, в своем биологическом развитии взаимосвязанных и оказывающих влияние друг на друга и на окружающую среду. Лес является самым продуктивным из всех типов растительного покрова. В среднем его производительность составляет 10 тонн прироста биомассы на га в год. Из которых 95% приходятся на древесину.

Участниками лесных отношений в РФ являются органы власти различных уровней, имеющих соответствующие полномочия по распо-

12

ряжению лесами, а также лесопользователи - граждане и юридические лица, которым предоставлены права пользования участками лесного фонда и права пользования участками лесов, не входящих в лесной фонд.

Лесной фонд Российской Федерации – это почти 1,2 млрд. га, что составляет 22% лесов мира и 62% территории страны.

Общий запас древесины в лесном фонде составляет 81,9 млрд. м3, в том числе 44,1 млрд. м3 (53,8%) спелых и перестойных насаждений. Общий средний прирост древесины в год составляет 970,4 млн. м3, ежегодный удельный прирост древесины основных пород – в среднем 1,3 м3/га. Возможные для эксплуатации запасы спелых и перестойных насаждений составляют 23,4 млрд. м3, или 55,8%. Запас древесины на 1 га в спелых и перестойных насаждениях составляет 137 м3, в возможных для эксплуатации лесах – 167 м3.

Лишь 55% площади лесов представляют интерес для эксплуатации, но преобладающая их часть, расположенная на севере Европейской территории России (ЕТР) и вдоль Транссибирской магистрали, значительно истощена в результате интенсивной эксплуатации в течение последнего столетия.

Размещение лесов по территории страны неравномерно. Явно выделяются два основных лесных массива – Северо-Уральский и Сибир- ско-Дальневосточный. Они резко различаются между собой по составу древостоев: в первом преобладает ель, значительно распространены сосна и и береза; во втором преобладают лиственница, кедр, пихта, сосна.

Внастоящее время наиболее значительные объемы заготовок приходятся на Северо-Востоке Европейской части РФ (Архангельская обл., Республика Коми, Пермская обл.), а также в центральных районах. В Западной Сибири заготовка древесины в наибольших объемах ведется в Алтайском крае, Кемеровской, Тюменской и Томской областях. В большинстве случаев предпочтение отдается хвойным и твердолиственным породам, хотя на территории арендных баз фанерных комбинатов главной породой, в основном, является береза.

Всоответствии с экономическим, экологическим и социальным значением участков лесного фонда, их местоположением и выполняемым ими функциям производится разделение лесного фонда по категориям лесов.

Взависимости от категории леса допускаются те или иные виды рубок, а также устанавливаются максимальные размеры лесосеки.

Заготовка древесины производится при рубках для заготовки древесины, рубках ухода за лесом и прочих рубках. Современный вид разделения рубок леса на группы и виды приведен на рис. 1.1.

13

Выборочные рубки

Рис. 1.1. Современная классификация рубок лесных насаждений

В зависимости от целевого назначения лесов, их состояния, строения и лесорастительных условий рубки лесных насаждений осуществляются в форме сплошных или выборочных рубок. При этом осуществление сплошных рубок на лесных участках, представленных для заготовки древесины, допускается только при условии воспроизводства лесов на этих участках.

Сплошные рубки осуществляются:

•в спелых и перестойных насаждениях в эксплуатационных лесах;

14

•в лесных насаждениях любого возраста на участках, предназначенных для строительства, реконструкции и эксплуатации объектов, предусмотренных статьями 13, 14, и 21 Лесного кодекса РФ;

•при вырубке погибших лесных насаждений;

•в насаждениях отдельных категорий защитных лесов.

Взащитных лесах сплошные рубки допускаются только в том случае, если выборочные рубки не обеспечивают замену лесных насаждений, утративших свои полезные функции, на лесные насаждения, обеспечивающие сохранение целевого назначения защитных лесов.

Сплошные рубки назначаются в спелых и перестойных насаждениях, в которых другие способы рубок не обеспечивают формирования высокопродуктивных древостоев. К ним относятся: хвойные и хвойнолиственные одновозрастные и условно-разновозрастные насаждения с преобладанием в составе перестойных деревьев и полнотой 0,5 и ниже, а

также лиственные насаждения при отсутствии второго яруса хвойных пород, имеющие эксплуатационные запасы древесины (более 40 м3/га).

К сплошным рубкам спелых, перестойных лесных насаждений относятся следующие виды рубок: с предварительным лесовосстановлением (появление нового молодого поколения леса под пологом существующего древостоя) и с последующим лесовосстановлением (образование нового поколения леса после рубки спелого древостоя).

При проведении сплошных рубок спелых, перестойных лесных насаждений обязательными условиями являются: сохранение жизнеспособного подроста ценных пород и второго яруса, обеспечивающих восстановление леса на вырубках; оставление источников обсеменения или искусственное лесовосстановление путем закладки лесных культур в течение 2 лет после рубки.

Выборочные рубки спелых и перестойных лесных насаждений осуществляются в эксплуатационных лесах и допускаются в защитных лесах, за исключением случаев, предусмотренных частью 2 статьи 103 и частью 2 статьи 107 ЛК.

Взависимости от породного состава возрастной структуры, состояния и строения насаждений, хозяйственно-биологической характеристики вырубаемых элементов леса и технологии проведения заготовки древесины выделяют следующие виды выборочных рубок спелых и перестойных лесных насаждений: добровольно выборочные, группововыборочные, равномерно-постепенные, группово-постепенные (котловинные), чересполосные постепенные, длительно-постепенные. Все эти виды относятся к системе рубок главного пользования.

Лесоводственная цель выборочных рубок – оздоровление насаждений, улучшение их породного состава и возрастной структуры, повышение интенсивности роста перспективных деревьев и обеспечение сопут-

15

ствующего возобновления, сохранение защитных и средообразующих функций леса.

Добровольно-выборочные рубки проводятся в абсолютноразновозрастных насаждениях путем вырубки поврежденных, перестойных, крупномерных спелых деревьев с замедленным ростом и нежелательных деревьев мягколиственных пород с сохранением молодой, приспевающей и частично спелой части насаждения. Интенсивность выборки по запасу до 40%, по числу стволов – до 20% при снижении полноты до 0,6 в чистых хвойных и до 0,5 – в смешанных насаждениях. Предельная площадь лесосек для данного вида рубок составляет 100 гектаров.

Группово-выборочные рубки проводятся в насаждениях с группо- во-разновозрастной структурой, при которых вырубаются перестойные и спелые деревья, преимущественно по группам в соответствии с их размещением по площади лесосеки и особенностями лесовозобновления. Площадь групп вырубки составляет 0,01 до 0,5 га (радиус окон групп вырубки от 5,6 до 40 м). Предельная площадь лесосек для данного вида выборочных рубок составляет 100 гектаров.

Равномерно-постепенные рубки проектируются в спелых одновозрастных насаждениях с полнотой 0,7 и выше и с угнетенным жизнеспособным подростом или вторым ярусом ценных пород, а также в смешанных насаждениях, образованных древесными породами с разными возрастами спелости, где необходимо обеспечить сопутствующее лесовозобновление хвойными породами. Древостой вырубается в два – три приема путем последовательного равномерного разреживания его в течение одного класса возраста. В первый прием вырубается до 35-45% запаса. Полнота насаждений при первых приемах рубок снижается в чистых хвойных до 0,6, в смешанных – до 0,4. Предельная площадь лесосек для данного вида выборочных рубок – 50 гектаров.

Группово-постепенные (котловинные) рубки проводятся в одновозрастных древостоях с групповым размещением подроста. Древостой вырубается в течение двух классов возраста группами (котловинами) в несколько приемов, в местах, где имеются куртины подроста (а также обеспечивается их последующее появление). Вырубка спелого древостоя осуществляется постепенно вокруг групп подроста на площадях от 0,01 до 1,0 гектара (котловинами) за 3…5 приемов, проводимых в течение 30…40 лет. Предельная площадь лесосек для данного вида выборочных рубок спелых, перестойных лесных насаждений составляет 50 гектаров.

Длительно-постепенные рубки проводятся в разновозрастных насаждениях (с циклично- и ступенчато-разновозрастной структурой) в два приема с оставлением на лесосеке деревьев, не достигших возраста спелости, которые вырубаются после достижения ими эксплуатационных размеров. Интенсивность отдельных приемов может достигать 70 про-

16

центов от общего запаса древесины и период повторения приемов рубки

– через 30…40 лет, но не ранее наступления возраста спелости проектируемых в рубку деревьев. В зависимости от лесорастительных условий, устойчивости и полноты древостоев, представленности перестойных деревьев и крупномерных спелых деревьев первый прием рубок проводится с интенсивностью 40…60% по запасу древесины и 15…30% – по числу стволов. Полнота оставляемой при рубке части насаждения не ниже 0,5 в хвойных и 0,4 – в смешанных насаждениях. Предельная площадь лесосек для данного вида выборочных рубок спелых, перестойных лесных насаждений составляет 50 гектаров.

При проведении чересполосных постепенных рубок древостой вырубается в течение одного класса возраста за два – четыре приема на чередующихся в определенном порядке полосах шириной, не превышающей высоты древостоя и длиной до 250…300 метров. Данный вид рубки применяется в одновозрастных ветроустойчивых лесных насаждениях, произрастающих на хорошо дренированных почвах (в первую очередь мягколиственных, со вторым ярусом и подростом ценных пород). Чересполосные рубки не применяются в древостоях, теряющих устойчивость при их проведении.

Заключительный прием равномерно-постепенных, групповопостепенных (котловинных), чересполосных постепенных, длительнопостепенных рубок проводится только после формирования на лесосеке жизнеспособного сомкнутого молодняка, обеспечивающего формирование лесных насаждений.

Вразновозрастных насаждениях преобладание спелых и перестойных деревьев в толстомерных ступенях толщины позволяют проводить добровольно-выборочные, группово-выборочные и длительно постепенные рубки с определенного диаметра без клеймения деревьев и упростить их лесоводственно-таксационную организацию на основе обобщенного отбора деревьев в рубку.

Параметры и форма лесосек выборочных рубок определяются размерами и конфигурацией лесотаксационных выделов с их естественными границами, если при этом не превышается предельная площадь лесосеки

ине создается опасность ветровала или других отрицательных последствий.

Влиственно-еловых насаждениях с елью во втором ярусе проводятся комплексные рубки. Эти рубки сочетают элементы рубок ухода и главного пользования. Проводятся с целью формирования ельников путём уборки первого яруса березы и других лиственных пород за один или два приема. Предпочтение следует отдавать рубке лиственного яруса в два приема. В первый прием вырубается 40…50% деревьев лиственных пород, а во второй прием через 15…20 лет интенсивность их рубки дово-

17

дится до 80…90%. Рубка лиственного яруса в один прием допускается в насаждениях, где ель под пологом не испытывает резкого угнетающего влияния деревьев лиственных пород и не снижает темпов роста в высоту. В последний прием проводится сплошная или равномерно-постепенная рубка сформировавшегося елового древостоя по достижению им возраста спелости.

К системе рубок ухода, которые также осуществляются в форме выборочных рубок, относятся рубки ухода и санитарные выборочные рубки. Целями рубок ухода за лесом являются: улучшение породного состава, повышение качества и устойчивости лесных насаждений; сохранение и усиление защитных, водоохранных, санитарно-гигиенических и других полезных свойств леса; сокращение сроков выращивания технически спелой древесины и рациональное использование ресурсов древесины.

В зависимости от возраста лесных насаждений и целей ухода осуществляются следующие виды рубок ухода за лесами:

•осветления, направленные на улучшение породного и качественного состава молодняков и условий роста деревьев главной древесной породы;

•прочистки, направленные на регулирование густоты лесных насаждений и улучшение условий роста деревьев главной древесной породы, а также на продолжение формирования породного и качественного состава лесных насаждений;

•прореживания, направленные на создание благоприятных условий для правильного формирования ствола и кроны деревьев;

•проходные рубки, направленные на создание благоприятных условий для увеличения прироста деревьев;

•обновления, проводимые в приспевающих, спелых и перестойных насаждениях для создания благоприятных условий для роста молодых перспективных деревьев, имеющихся в насаждении;

•переформирования, проводимые в сформировавшихся средневозрастных и старшего возраста насаждениях с целью коренного изменения их состава, структуры, строения путем регулирования и создания благоприятных условий роста деревьев целевых пород, поколений, ярусов;

•формирования ландшафта, направленные на формирование лесопарковых ландшафтов и повышение их эстетической, оздоровительной ценности и устойчивости.

Рубки ухода за лесом осуществляются в соответствии с нормати-

вами режима рубок ухода за лесом.

18

При отборе деревьев в рубку применяется хозяйственнобиологическая классификация деревьев, согласно которой все деревья по их хозяйственно-биологическим признакам распределяются на три категории: I – лучшие, II – вспомогательные, III – нежелательные (подлежащие рубке – мешающие росту и формированию лучших и вспомогательных деревьев, неудовлетворительного состояния, с неудовлетворительным качеством ствола и кроны).

Выборочные санитарные рубки проводятся в тех лесах, где имеются значительные повреждения деревьев болезнями или вредителями, или усыхание части древостоя по каким-либо другим причинам.

1.3. Предмет труда лесозаготовительного производства

Дерево – это многолетнее растение с четко выраженным стволом, несущим боковые ветви и с верхушечным побегом. Деревья являются широко распространенной формой растений, которая выполняет главную лесообразующую роль и составляет основу ландшафтов в лесной зоне. Рост и развитие дерева, а также их число и видовое разнообразие связано с климатическими и почвенными условиями, историей предыдущего лесопользования, внешними пирогенными, антропогенными факторами, а также циклами развития факторов влияющих на фитологические и микологические поражения древостоев. Исследованиями установлено, что на рост и развитие одного дерева, влияет более одного миллиона факторов.

Ствол дерева составляет от 60 до 90% общей массы дерева. Отделенный от корней, очищенный от сучьев, с обрезанной вершиной в том месте, где его диаметр составляет 6…8 см, ствол представляет собой хлыст. Толщина ствола уменьшается от корневой шейки к вершине, образуя сбег. Сбег ствола или его отдельных частей определяется по формуле:

где: dк и dв – соответственно диаметры хлыста или его части в комлевом и верхнем отрезах [см], lx – длина хлыста [м].

Наибольшие значения сбега наблюдаются в комлевой и вершинной частях ствола, наименьшие – в средней части. У крупных деревьев (dк=0,52…0,60 м) средний сбег, в зависимости от породы, составляет: у ели 2,5см/м; у сосны 2,6…3,2 см/м; у березы и осины 2,4 см/м.

Весьма существенной характеристикой хлыста является его масса, определяющая нагрузку на технологическое оборудование, рассчитываемая по следующей формуле:

где: mx – масса хлыста, т; ρд – плотность древесины, т/м3.

Следует иметь ввиду, что плотность варьируется в широком диапазоне, в зависимости не только от породы древесины, но и от ее состояния (сухая, свежесрубленная, сплавная).

Самая нижняя часть ствола называется комлем.

Вся система ветвей с соответствующим участком ствола образует крону, составляющую до 20% массы дерева.

Расстояние от комлевого среза до центра тяжести хлыста (hк), м, приблизительно определяется по формуле:

Основную массу ствола дерева составляет древесина, дифференцированная на годичные кольца и кору, которая охватывает древесину снаружи и служит для защиты ствола от внешних воздействий.

Корневая система дерева, в зависимости от породы и условий произрастания, составляет от 5 до 20% массы ствола. С ростом дерева шейка корня укрепляет корневую систему и, таким образом, оставляемый после валки дерева пень тем выше, чем крупнее дерево. Высота пня зависит от породы, условий произрастания, времени проведения работ и применяемой технологии лесозаготовок. На хорошо дренированных лесных почвах пни обычно выше из-за мощного расширения комля.

1.4Продукция лесозаготовок

Взависимости от принятой технологии и используемой системы машин конечным продуктом лесосечных работ могут быть: деревья, хлысты, сортименты и продукты углубленной переработки – щепа, пиломатериалы.

Сортименты получают при выполнении технологической операции раскряжевки – поперечной распиловки круглых лесоматериалов в результате которой получаются бревна специального назначения называемые кряжами (шпальные, фанерные, и др.) или сортиментами.

Враскряжевываемом хлысте различают три основные части: комлевую, серединную и вершинную, в соответствии с этим сортимент получаемый из нижней части называют – комлевым; из средней – серединным, а из верхней – вершинным.

Комлевые бревна отличаются корневыми наплывами и закомелистостью у нижнего торца, вершинные - наличием значительного числа крупных живых сучьев, большим сбегом и развилками вторичных вершин. Серединные сортименты имеют большее число отмерших сучьев и более цилиндрическую форму. Торец сортимента расположенный ближе

ккомлю называется комлевым или нижним, а расположенный ближе к

20