В снежном плену

Все лесорубы знают, что работать на делянке, заваленной снегом, очень трудно. А наш эксперт точно вычислил, как именно влияет толщина снежного покрова на экономику лесозаготовительного процесса и выполнение норм.

ГДЕ, КОГДА И СКОЛЬКО?
Наибольших значений высота снежного покрова – иногда более 1 м – достигает в восточных областях европейской части России, западных предгорий Урала, Восточной и Западной Сибири. В лесах центральных областей европейской части России снежный покров держится 120–140 дней, в Сибири  – около 200 дней. В горах Восточных и Западных Саян снег в некоторые годы сохраняется круглый год, а на высоте 2400–2600 м и в горах Путорана на высоте 1000–1300 м лежит постоянно.

В настоящее время в Красноярском крае основные объемы древесины заготовляются в Богучанском (2,86 млн м3), Кежемском (1,91 млн м3), Енисейском (966,2 тыс. м3) и Мотыгинском (647,2 тыс. м3) районах, что составляет 75,9 % от всего объема лесозаготовок в крае. Эти районы соседствуют друг с другом, поэтому лесозаготовительные предприятия, расположенные там, практически в одинаковой степени подвергаются рискам воздействия на них природно-климатических условий, в том числе и снежного покрова. Характеристика изменения высоты снежного покрова по данным наблюдений Енисейской метеостанции представлена на рис. 1.

Рис. 1. Изменение высоты снежного покрова по месяцам за период с 2006 по 2016 год в Енисейском районе.jpg.jpg

Рис. 1. Изменение высоты снежного покрова по месяцам за период с 2006 по 2016 год в Енисейском районе

Снежный покров, начиная с минимальных значений его высоты, препятствует продвижению лесных машин

Силы сопротивления сначала настолько малы, что операторы не обращают на них внимания. При небольших величинах силы сопротивления движению древесины по снегу значительно меньше, чем по земле, поэтому перемещение как деревьев, так и хлыстов в подвешенном и полуподвешенном состоянии легче. Мелкие лесозаготовительные предприятия, которых в Красноярском крае много, заготавливают древесину механизированной валкой и применением на трелевке чокерных и бесчокерных тракторов ТТ-4, ТДТ-55, ЛП-18А. При высоте снега более 60 см резко снижается проходимость тракторов по лесосеке, особенно с пачкой древесины, поэтому трактористы вынуждены снижать нагрузку на рейс и скоростной режим передвижения, что отрицательно сказывается на производительности трелевочных машин. Особенно затруднительно трактору передвигаться по снегу вверх по склону и задним ходом.

ИЗУЧАЕМ ПОЭТАПНО
Целью данного исследования являлось изучение влияния высоты снежного покрова на операции лесозаготовительного процесса. И первый этап исследований был направлен на установление наиболее сильно влияющих на лесозаготовительный процесс факторов. Для решения этой задачи использовался факторный анализ, в ходе которого была проведена экспертная оценка влияния климатических факторов на лесозаготовительный процесс.


Лесозаготовка в России ведется на огромной территории, занимающей почти половину нашей страны, так что лесорубы работают в разных природных условиях. Лесозаготовительная отрасль, особенно на этапе лесосечных работ, крайне зависима от погоды. Среди прочих факторов, осложняющих заготовку, – толщина снежного покрова.


Выделены три группы факторов, оказывающих значительное влияние на лесозаготовительный процесс и вывозку леса. Данные группы были разбиты на отдельные факторы. Для оценки воздействия каждого из них была проведена экспертная оценка по методу Н. Н. Савченко. Экспертами в данном исследовании выступили преподаватели Лф СибГУ и сотрудники ЗАО «Новоенисейский ЛХК». Их задача состояла в оценке влияния климатических факторов на лесозаготовительный процесс (от 1 до 10 баллов). Также необходимо оценить разброс мнений экспертов. Так как в экспертизе участвует несколько экспертов, устанавливалась усредненная оценка по каждому фактору. Результаты анализа факторов представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Экспертная оценка по предлагаемым факторам

Таблица 1. Экспертная оценка по предлагаемым факторам .jpg

Таблица 2. Ранги по каждому фактору, влияющему на лесозаготовительный процесс
Таблица 2. Ранги по каждому фактору, влияющему на лесозаготовительный процесс .jpg

Факторный анализ показал, что высота снежного покрова является одним из наиболее значимых факторов при проведении лесозаготовок.

СНЕГА БОЛЬШЕ,
ТРЕЛЕВКИ – МЕНЬШЕ
Второй этап исследований был направлен на выявление механизма влияния высоты снежного покрова на лесозаготовительный процесс. Исследования проводились путем анализа технико-экономических показателей лесных машин при различной высоте снежного покрова и экспертных оценок по этому вопросу.

Наблюдения по Сымскому ЛЗП Ярцевского ЛПХ показали, что при глубине снега до 60 см сменная производительность машины ЛП-18А при среднем объеме хлыста (1,1 м3) в среднем остается постоянной – на уровне 117 м3, при глубине снега 90 м она падает до 112 м3, а при 120 см снега она составляет всего 77 м3. Практически у всех трелевочных машин в феврале–марте снижается производительность на трелевке в той или иной степени (рис. 2). Более негативно глубокий снег воздействует на трелевочные тракторы, собирающие древесину после механизированной валки. Бывали случаи, когда из-за невозможности работы трелевочных машин на лесосеках со значительным снежным покровом в Ярцевском ЛПХ в феврале–марте заготовку древесины приостанавливали. В настоящее время частные предприятия с объемом заготовок до 50 тыс. м3 в год составляют 93 % от их общего числа. Очевидно, что у таких предприятий не хватает средств на подбор и приобретение высокотехнологичных систем лесных машин, и они зачастую пользуются оставшимися с советских времен трелевочными тракторами.

Значительно легче трелевочные тракторы работают в паре с валочно-пакетирующими машинами

Передвигаться с пачкой леса трактору гораздо проще по уже готовому следу, особенно через какой-то промежуток времени, когда снежный след от валочно-пакетирующей машины промерзает и становится твердым.

Рис. 2. Производительность трелевочных единиц в зависимости от высоты снежного покрова.jpg.jpg

Рис. 2. Производительность трелевочных единиц в зависимости от высоты снежного покрова

По результатам опросов операторов раз-личных трелевочных машин в Енисейском районе, в феврале 2017 года, когда глубина снежного покрова в таежной местности составила 1,0–1,2  м, сменная выработка на трелевке после механизированной валки у трактора ТДТ-55 снизилась на 50 %, трактора ТТ-4  – на 30  %, у работающих в паре с ЛП-19А, ЛТ-154 и ЛП-18А, а также харвестера и форвардера  – на 25  %. Норма выработки на валке и пакетировании деревьев валочно-пакетирующей машиной ЛП-19 при среднем объеме дерева 0,50–0,75  м3 (с этим показателем работает большинство лесозаготовитель-ных предприятий Енисейского, Кежемского, Мотыгинского, Богучанского районов) при глубине снежного покрова до 0,7 м составляет 283 м3, а при более чем 0,7 м – 246 м3, что соответственно ниже на 13 %.

ОГРЕБАЕМ ПО ПОЛНОЙ!
егативным образом снежный покров действует и на другие лесозаготовительные операции, например, затрудняется валка деревьев (рис. 3). Сменная производительность на этой операции неуклонно снижается после того, как глубина снежного покрова достигает 1 м.

Рис. 3. Производительность валочных единиц в зависимости от высоты снежного покрова.jpg

Рис. 3. Производительность валочных единиц в зависимости от высоты снежного покрова

При механизированной валке вальщик леса перед тем, как начать производить подпил и спиливание, вынужден, затрачивая дополнительное время, отаптывать снег вокруг дерева, а при глубине снежного покрова свыше 0,5  м для очистки рабочего места вокруг дерева от снега, согласно нормам, вальщику выделяется помощник – «огребщик».

Зависимость операции валки от высоты снежного покрова хорошо прослеживается в нормах выработки на этой операции. Из таблицы 3 видно, что при глубине снежного покрова свыше 1 м зачастую один работник на очистке деревьев не справляется, что ведет к дополнительным затратам и увеличению себестоимости круглых лесоматериалов. А при образовании наста и оттепелях нормы выработки снижаются еще на 25 %.

Таблица 3. Нормы выработки на расчистку снега перед валкой деревьев
Таблица 3. Нормы выработки на расчистку снега перед валкой деревьев.jpg

Чтобы снизить затраты и поднять уровень заработной платы в бригаде, работники идут на нарушение правил техники безопасности. Так, при очистке рабочего места вокруг деревьев от снега зачастую выполняется самый минимум необходимого объема работ   – деревья очищаются лишь с одной стороны, а не вкруговую, и не расчищаются отходные дорожки, что ведет к повышенному травматизму на лесозаготовках.

Становятся сложнее и условия работ – верхняя и нижняя одежда лесозаготовителей промокают, что создает неудобства и является причиной многих профессиональных заболеваний.

Наиболее существенным негативным влиянием обладает снежный покров глубиной более 1,0–1,2 м, он затрудняет движение техники и снижает доступность заготавливаемых деревьев. Увеличивается время на подготовку места валки. При этом в разы снижается производительность техники, используемой на заготовке древесины.

Выводы:

  1. На деятельность лесозаготовительных предприятий существенное влияние оказывают климатические условия, в частности осадки (выпадение снега).

  2. Наибольшее негативное влияние на лесозаготовительный процесс в Енисейском районе Красноярского края снежный покров оказывает в феврале и марте.

  3. Снижение производительности труда из-за глубины снежного покрова происходит на всех фазах лесозаготовительного производства.

  4. Для обеспечения культуры производства, снижения уровня ручного труда и во избежание производственного травматизма необходимо наиболее широкое применение на лесозаготовках высокотехнологичных много-операционных машин, адаптированных к суровым климатическим условиям Енисейского севера.

Александр Мохирев,
к. т. н., доцент Лесосибирского филиала СибГУ им. академика М. Ф. Решетнева

Читайте также в рубрике
21.08.2020
Наука – производству
24.07.2020
Наука – производству
28.11.2019
Наука – производству
22.08.2019
Наука – производству
14.06.2019
Наука – производству
07.02.2019
Наука – производству
15.10.2018
Наука – производству
24.09.2018
Наука – производству
21.05.2018
Наука – производству
06.04.2018
Наука – производству