МИНИСТЕРСТВО ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УТВЕРЖДАЮ
Министр лесного хозяйства Республики Беларусь
М.М. Амельянович
2010 г.
РЭКАМЕНДАЦЫI ПА ПЕРАПРАЦОЎЦЫ ДРАЎНЯНАЙ СЫРАВIНЫ Ў ЛЕСЕ ДЛЯ ЭНЕРГЕТЫЧНЫХ МЭТАЎ
СОГЛАСОВАНО
Начальник управления производства и реализации продукции
А.Н. Корбут
РАЗРАБОТАНО
Белорусский государственный технологический университет
Ректор
профессор Жарский И.М.
« »
М.П.
2010 г.
Научный руководитель задания, проректор БГТУ по учебной работе
доцент Федоренчик А.С.
Научный сотрудник,
доцент Ледницкий А.В.
Научный сотрудник,
доцент Завойских Г.И.
Научный сотрудник
Леонов Е.А.
Инженер
Семенюк М.Е.
Минск 2010
УДК 630*36
Ключевые слова: технологический процесс, система машин, топливная щепа, рубильная машина, погрузочный пункт, промежуточный склад, рубки главного пользования, рубки ухода, охрана труда, противопожарные требования, схемы технологические.
ПРЕДИСЛОВИЕ
РАЗРАБОТАНЫ Белорусским государственным технологическим университетом
ВНЕСЕНЫ Министерством лесного хозяйства Республики Беларусь
УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ постановлением Министерства
лесного хозяйства Республики Беларусь от « »
2010 г. №
ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
Настоящие рекомендации не могут быть тиражированы и распространены без разрешения Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь
2
Изданы на русском языке
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения…………………………………………………………………… 4
2 Нормативные ссылки…………………………………………………………………… 4
3 Термины и определения……………………………………………………………….. 5
4 Общие положения…………………………………………………………………….… 6 5 Требования к технологиям переработки древесного сырья в лесу
для энергетических целей…………………………………………………………..….. 6
5.1 Общие требования…………………………………………………………..…... 6
Требования к условиям хранения на погрузочном пункте……………….. 10
Методы складирования древесного сырья на верхнем и промежуточном складах………………………………………………………………………………….. 11
Охрана труда и техника безопасности при переработке древесного сырья
в лесу……………………………………………………………………………………..… 13
Противопожарные мероприятия…………………………………………..………… 15
Технологические процессы переработки древесного сырья в лесу
для энергетических целей……………………………...…........................................ 16
Общая структура технологических процессов переработки древесного сырья в энергетических целях на лесосеке……………………………..………. 16
Технология выполнения лесосечных работ с выработкой топливной щепы на волоке при одиночной валке и заготовке сортиментов (с использованием системы машин «две бензиномоторные пилы + форвардер рубильная машина с бункером»)…………………………………. 19
Технологический процесс заготовки сортиментов и топливной щепы на лесосеке с использованием системы машин «бензиномоторная пила + форвардер рубильная машина с бункером»………………………………….. 21
Технологический процесс заготовки сортиментов на погрузочном пункте и топливной щепы на лесосеке с использованием бензиномоторных пил, трелевочного трактора с тросо-чокерным оборудованием и рубильной
машины с бункером…………………………………………………………………… 23
Технологический процесс заготовки сортиментов и топливной щепы на лесосеке с использованием машинного комплекса
«харвестер+форвардер» и мобильной рубильной машины с бункером…... 25
Технологический процесс заготовки сортиментов на лесосеке и топливной щепы на погрузочном пункте с использованием бензиномоторных пил, форвардера и рубильной машины с приводом от
вала отбора мощности трактора или от автономного двигателя…………….. 27
Технологический процесс заготовки сортиментов машинным комплексом «харвестер форвардер» и выработки топливной щепы на погрузочном пункте мобильной рубильной машинной……………………..…. 29
Технологическая схема работы временного промежуточного склада для производства, хранения и отгрузки топливной щепы………………………….. 31
Технологическая схема работы временного промежуточного склада для производства топливной щепы без создания сезонного запаса……………………………………………………………………………….…... 33
Приложение А (информационное). Библиография…………………………………. 35
3
Рекомендации
по переработке древесного сырья в лесу для энергетических целей
Рэкамендацыi
па перапрацоўцы драўнянай сыравiны ў лесе для энергетычных мэтаў
Дата введения
Область применения
Настоящие рекомендации определяют режимы, порядок проведения основных технологических операций, системы машин для их выполнения, безопасные условия эксплуатации, требования по охране окружающей среды, охране труда и пожарной безопасности при переработке древесного сырья в энергетических целях на лесосеке, погрузочных пунктах и местах концентрации низкокачественной древесины и древесных отходов у магистральных лесовозных дорог (промежуточных складах).
Нормативные ссылки
В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие технические и нормативные правовые акты в области технического нормирования и стандартизации:
Лесной Кодекс Республики Беларусь;
ТКП 047-2009 (02080) Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Наставление по лесовосстановлению и лесоразведению в Республике Беларусь;
ТКП 143-2008 (02080) Правила рубок леса в лесах Республики Беларусь;
СТБ 1360–2002 Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Рубки главного пользования. Требования к технологиям;
СТБ 1342–2002. Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Машины для рубок леса. Общие технологические требования;
СТБ 1361 – 2002 Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Рубки ухода за лесом. Требования к технологиям.
Межотраслевые правила по охране труда в лесной, деревообрабатывающей промышленности и в лесном хозяйстве;
ТУ РБ 00969296.003–97. Отходы древесные. Технические условия; СТБ 1510–2004 Дрова. Технические условия;
ТУ BY 100145188.003–2008 Щепа топливная. Технические условия;
ППБ 2.38 – 2009 Правила пожарной безопасности в лесах Республики Беларусь;
ТКП 45-2.02-84-2007 (02250) Склады лесных материалов. Пожарная безопасность.
Строительные нормы проектирования;
Правила заготовки древесного сырья в лесах Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь и его доставки на энергоисточники;
ТКП 162-2008 (02080) Правила разработки технических нормативных правовых актов и методических документов в системе Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь.
Примечание. При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ТНПА в области лесозаготовительного производства, действующих на территории Республики Беларусь, и каталогу, составленным по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочные ТНПА заменены (изменены), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться замененными (измененными) ТНПА.
4
Термины и определения
В настоящих рекомендациях применяются следующие термины с соответствующими определениями:
автощеповоз: Самовыгружающееся автотранспортное средство для перевозки измельченной древесины.
лесосека: Участок леса, отведенный для рубок главного пользования, лесовосстановительных рубок, рубок ухода за лесом и санитарных рубок.
лесосечные работы: Выполняемые на лесосеке основные, подготовительные и вспомогательные работы и работы по очистке мест рубок.
машина трелевочная: Самоходная машина, осуществляемая перемещение деревьев, хлыстов или сортиментов от места валки до лесопогрузочного пункта.
система машин: Взаимосвязанная совокупность машин и оборудования, рационально подобранная по количеству и производительности для выполнения операций по заданной технологии.
сортиментовоз: Лесовозный автомобиль для перевозки сортиментов и лесоматериалов.
порубочные остатки: Лесосечные отходы, состоящие из сучьев, ветвей, хвои, листьев, вершин деревьев, пней, корней, стволовых отходов.
промежуточный склад: Место концентрации и переработки низкокачественной древесины и древесных отходов доставленных из нескольких лесосек у магистральной лесовозной дороги круглогодового действия.
раскряжевка хлыстов: Поперечное деление хлыстов на долготье и (или) сортименты.
рубильная машина: Машина для рубки на щепу целых деревьев или частей деревьев.
рубки главного пользования: Рубки спелых и перестойных деревьев для заготовки древесины.
рубки ухода: Уход за лесом, осуществляемый путем удаления из насаждения нежелательных деревьев и создание благоприятных условий для роста лучших деревьев главных пород, направленный на формирование высокопродуктивных качественных насаждений и своевременное использование древесины.
технологическая карта разработки лесосеки: Документ, содержащий характеристику лесосеки, схему и порядок ее освоения, технологические указания, лесоводственно-экологические требования, а также основные производственные показатели.
трелевка леса: Перемещение деревьев, хлыстов или сортиментов от места валки до лесопогрузочного пункта.
трелевочный волок: Простейший путь на лесосеке, по которому осуществляется перемещение деревьев, хлыстов или сортиментов при трелевке.
штабель лесоматериалов (хлыстов, деревьев): Параллельно и ровно уложенные в несколько рядов по высоте круглые лесоматериалы (хлысты, деревья).
форвардер: Самоходная машина для погрузки, выгрузки и перемещения лесоматериалов (порубочных остатков) в погруженном состоянии.
харвестер: Самоходная многофункциональная машина, которая выполняет валку деревьев в совокупности с другими функциями по их обработке.
экологические требования: Совокупность условий, норм и показателей, регламентирующих воздействие на окружающую среду с целью обеспечения сохранения естественного состояния экосистемы.
5
Общие положения
Цель настоящих рекомендаций заключается в обеспечении условий выполнения комплекса работ по заготовке и измельчению древесного сырья в лесу на щепу для энергетических целей при проведении рубок леса в Республики Беларусь с наименьшими трудовыми и эксплуатационными издержками, максимальным использованием имеющегося специализированного оборудования и машинно- тракторного парка, а также надлежащим соблюдением требований безопасности работающими.
Поставленная цель достигается путем:
проведения предварительной оценки природно-производственных характеристик лесонасаждений, в условиях которых осуществляется переработка древесного сырья в энергетических целях;
использования наиболее рациональных технологических процессов заготовки, транспортировки, хранения и переработки древесного сырья в лесу, улучшающих экологическую ситуацию, утилизирующих отходы лесозаготовок и дровяную древесину и предусматривающих минимальные затраты труда и средств на выполнение указанных работ;
выбора и использования рациональной системы машин, соответствующей заданным природно-производственным условиям и реализующей принятый технологический процесс с максимальной эффективностью;
создания необходимых условий, отвечающих требованиям по охране труда и пожарной безопасности при производстве топливной щепы в лесу для энергетических целей.
Требования к технологиям переработки древесного сырья в лесу для энергетических целей
Общие требования
В связи с проводимой в Республике Беларусь лесной сертификации, гармонизированной и признающей критерии Общеевропейской системы лесной сертификации (PEFC), принципы Лесного попечительского совета (FSC) и международных стандартов серии ISO 14000 целесообразно все мероприятия в области лесопользования рассматривать как определенный компромисс в достижении социальных, экологических и экономических целей и оценивать их во взаимодействии названных трех критериев – социальных, экологических и экономических.
Выбор технологического процесса лесозаготовок и переработки древесного сырья на топливную щепу на лесосеке осуществляется поэтапным отбором по каждой из трех групп критериев эффективности. Принципиальная схема выбора технологий лесосечных работ по критериям эффективности приведена на рисунке 5.1. Каждая из групп критериев, используемых при отборе технологий, включает в себя ограничения, определяющие допустимость технологии на данном этапе развития общества и предпочтительные в будущем.
В качестве экологических критериев должны использоваться пороговые значения тех или иных факторов, установленных следующими основными нормативными документами для рубок главного пользования:
ТКП 143-2008 Правила рубок леса в лесах Республики Беларусь;
СТБ 1360–2002 Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Рубки главного пользования. Требования к технологиям;
СТБ 1342–2002. Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Машины для рубок леса. Общие технологические требования;
6
Рисунок 5.1 – Обобщенная схема последовательности
выбора технологии лесосечных работ
для рубок ухода за лесом дополнительно к вышеназванным:
СТБ 1361 – 2002 Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Рубки ухода за лесом. Требования к технологиям.
Кроме того следует принять во внимание указания и рекомендации других нормативных актов, ограничивающих воздействие на лесную среду: механических (уплотнение и разрушение почвы, повреждение и уничтожение растений, разрушение подстилки и др.), ингредиентных (материальные выбросы в атмосферу, гидросферу и почву) и параметрических (не производительные потери энергии – выбросы тепла, шум, вибрация, электромагнитные излучения) факторов, а также организационно- технические параметры лесосек.
В качестве социальных критериев принимаются ограничения, установленные правилами по охране труда и техники безопасности, пожарной безопасности и санитарными правилами, учитываются интересы местного населения, связанные с пользованием в установленном порядке древесным сырьем и продукцией, традиционными местами отдыха, сбора грибов, ягод, лекарственных трав и др.
Так как процессы заготовки древесины и производства древесного топлива тесно связаны с операциями поставок товарной древесины, следует считать наиболее целесообразным комплексный метод заготовительных работ, при котором промышленное сырье и древесное топливо заготавливаются последовательно- параллельно. При этом процесс производства в лесу топливной щепы из деревьев малоценных пород, кустарника, отходов лесозаготовок должен являться органичным продолжением существующих процессов лесозаготовок.
Основываясь на опыте зарубежных стран, древесное энергетическое сырье целесообразно заготавливать в период с осени до весны, с тем, чтобы оно подвергалось атмосферной сушке до конца лета. На мягких почвах вырубку надо планировать на зиму, чтобы избежать использования сучьев и ветвей, полученных после обрезки деревьев, как подстилку для укрепления трелевочных волоков и лесовозных усов. Не следует вовлекать в переработку уже однажды использованные для укрепления волоков сучья и хворост, так как для измельчения загрязненного землей и камнями материала потребуется вместо ножевых рубильных машин использовать дробилки-дезинтеграторы, что повлечет усложнение технологии и
7
увеличение затрат на капиталовложения. Качество получаемого топлива при этом также не будет в должной мере отвечать необходимым требованиям.
Сбор и окучивание отходов по сравнению с технологией с применением бензопил осуществляются с меньшими трудозатратами, если валка деревьев производится харвестером и срезанные сучья и верхушки укладываются по обочинам транспортных путей в валки и кучи, как показано на рисунке 5.2. При валке леса бензиномоторными пилами для сортиментной заготовки рекомендуются:
«классическая схема» (ширина пасек, как правило, не превышает средней высоты деревьев и сучья складируются у границ пасечного волока); «рубка рядами» (на грунтах с хорошей несущей способностью, когда формируется сплошной вал из веток, сучьев и вершин вдоль уложенных сортиментов) и «сортиментный метод» при проведении несплошных рубок в насаждениях со средним объемом хлыста более
0,19 м3.
1 – волок, 2 – пачки сортиментов, 3 – лесосечные отходы
Рисунок 5.2 – Укладка отходов лесозаготовок по обочинам транспортных путей
При трелевке хлыстов с последующей утилизацией лесосечных отходов рекомендуются: «способ узких пасек»; «костромской метод» на пасеках с удовлетворительной и хорошей несущей способностью грунтов с наличием жизнеспособного подроста высотой до 1 м (летом до 0,7 м); «продольно-ленточный способ» – при отсутствии подроста или же при искусственном лесовозобновлении. Во всех случаях порубочные остатки размещаются преимущественно по границам пасечных волоков.
Концентрированное размещение порубочных остатков в виде куч или валков позволяет на грунтах с хорошей несущей способностью или в зимний (малоснежный) период использовать мобильные рубильные установки с бункером- накопителем для измельчения сырья на топливную щепу прямо на лесосеке.
В большинстве других случаев сбор и подвозка сырья к месту измельчения (погрузочный пункт, временный промежуточный склад) осуществляется форвардером или двухзвенной погрузочно-транспортной машиной с манипулятором. Рекомендуется для этих целей устанавливать на манипулятор пальцевый захват, так как он лучше проникает в кучи лесосечных отходов, не подбирает сыпучие примеси, позволяет работать быстрее и захватывает почти на 45% материала больше, чем
8
обычный захват. В конструкции форвардера рекомендуется расширить грузовой отсек: прежде всего это рационально осуществить с задней стороны путем установки ограничительных стоек большей высоты, что позволяет нарастить объем перевозимого груза до 2-х раз.
При определении рейсовой нагрузки или объема лесосечных отходов (сучья, ветви, вершинки), уложенных в кучи (штабели), коэффициенты полнодревесности рекомендуется принимать равными значениям, приведенным в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Коэффициенты полнодревесности лесосечных отходов
Способ укладки лесосечных отходов
Коэффициент полнодревесности лесосечных отходов
хвойные
смешанные (хвойные и лиственные)
лиственные
уложены свободно вдоль трелевочного волока
0,056
–
–
уложены в разнокомелицу на промежуточном складе
0,066
0,067
0,070
уложены направленно на промежуточном складе
0,088
0,094
0,100
погруженные гидроманипулятором
0,100–0,150
0,110–0,160
0,118–0,125
погруженные с уплотнением
0,120
0,130
0,140
Выбор места и метода хранения сырья определяется биологическими, экономическими и технологическими факторами. Переработка лесосечных отходов на топливную щепу на лесосеке эффективна при их вывозке в пределах одного-двух месяцев в летний период.
Как правило, хранение щепы в лесу не осуществляется, т.к. измельченный в лесу древесный материал теряет вес, снижает теплоту сгорания, быстрее загрязняется минеральными и другими примесями и подвержен гниению. Характер изменения качества топливной щепы и лесосечных отходов приведен соответственно в таблицах 5.2 и 5.3.
Подсушивание сырья может осуществляться как в небольших кучах на лесосеке (конусообразные кучи диаметром в основании 2-3 м и высотой 1-1,5 м), так и в кучах больших размеров, уложенных в форме валков на погрузочном пункте.
Таблица 5.2 – Изменение качества щепы при хранении
Метод хранения
Потеря биомассы
Изменение теплоты сгорания, %
В малых (<60 м3) крытых кучах с мая по ноябрь
- 18
- 7
В малых (<60 м3) открытых кучах с мая по ноябрь
- 20
- 18
В малых (<60 м3) кучах с мая по январь
- 23
- 23
В больших (>6000 м3) крытых и уплотненных кучах с июня по январь
- 10
- 5
В больших (>6000 м3) крытых и неуплотненных кучах с июня по январь
- 7
- 1
9
Таблица 5.3 – Изменение качества лесосечных отходов при хранении
Метод хранения
Потеря биомассы
Изменение теплоты сгорания, %
В малых кучах на лесосеке до августа
- 10
0
В малых кучах на лесосеке до октября
- 25
- 23
В больших 4 м открытых кучах до сентября
- 1
+ 4
В больших 4 м крытых кучах до декабря
- 2
+ 4..10
Подсушивание небольших куч лесосечных отходов происходит быстрее, чем подсушивание больших куч (однако они также быстрее поглощают влагу). Преимуществом хранения лесосечных отходов на лесосеке в небольших кучах является то, что листья и хвоя осыпаются и остаются в лесу, снижая потери питательных веществ в лесной почве, и повышают качество топлива.
Неизмельченные порубочные остатки, уложенные в небольшие штабели в летнее время, могут достичь весьма низкого процента влажности (до 30%), однако они должны быть вывезены до наступления устойчивого дождливого периода.
Складирование порубочных остатков на открытой площадке у лесовозных дорог (в первую очередь у магистральных) наиболее эффективно: потери биомассы незначительны, а впитывание влаги происходит медленно. Такие штабели могут быть частично уплотненными. Их хранение может продолжаться до процесса дробления.
Требования к условиям хранения на погрузочном пункте
Как правило лесосечные отходы складируются на верхнем складе (погрузочном пункте), расположенном у магистральной лесовозной дороги. Применение крупногабаритной и тяжелой техники (длина щеповоза превышает 20 м, а ширина составляет 2,6 м; полный вес щеповоза с грузом составляет приблизительно 60 т; длина рубильной машины на шасси грузового автомобиля составляет от 10 до 12 м, а вес — приблизительно 30 т) обуславливает ряд специальных требований к погрузочному пункту, который
должен быть тщательно спланирован с учетом функционирования так называемой «горячей цепочки» (например, цепочки «рубильная машина – щеповоз», в которой простой одного из звеньев оказывает прямое «блокирующее» воздействие на всю цепочку);
должен быть достаточно просторным по площади, с ровной поверхностью, имеющей высокую несущую способность. Не допускается присутствие пней, больших камней, любых других предметов или объектов, которые могут затруднить передвижение техники;
не должен располагаться поблизости к линиям связи или электропередач;
должен иметь конфигурацию, удобную для выполнения маневров техникой, разъездов и разворотов;
должен иметь площадь, достаточную для размещения запаса доставленного с пасек сырья из расчета не менее 50 м2 площади на 100 м3 сырья.
Рекомендуемое взаиморазмещение куч лесосечных отходов и транспортных путей представлен на рисунке 5.3.
10
Рисунок 5.3 – Хранение лесосечных отходов на погрузочном пункте
Методы складирования древесного сырья на верхнем и промежуточном складах
Принимая во внимание обширный опыт производства, хранения и транспортирования древесного сырья и топлива в скандинавских странах, сырье для измельчения в топливную щепу наиболее целесообразно заготавливать в период с осени до весны с тем, чтобы оно подверглось атмосферной сушке до конца лета. При этом свежесрубленная древесина в сухой период снижает влажность до 20 % не менее чем через 2 месяца после складирования, а срок хранения древесины перед измельчением может составлять до 8 месяцев. Учитывая вышеизложенное, целесообразно установить срок выдерживания в штабелях перед измельчением:
–дровяной древесины с диаметром более 20 см до 6-8 месяцев;
–тонкомерной древесины и деревьев от рубок ухода до 4-6 месяцев;
–отходов лесозаготовок до 3-4 месяцев.
Березовое сырье для производства топливной щепы может измельчаться без предварительной подсушки.
Хранение лесосечных отходов на верхнем и промежуточном складах (в том числе в тюках) следует осуществлять с применением следующих методов складирования
–Ширина площадки склада должна быть достаточной для проезда рубильной машины и 1-2 грузовых автомобилей.
–Складирование лесосечных отходов осуществляется таким образом, чтобы максимально исключить их смачивание атмосферными осадками (дождь, снег) (рисунок 5.4). Высокая узкая куча является наиболее приемлемой формой при складировании лесосечных отходов. Топливную древесину можно покрывать пропитанной бумагой или другими защитными материалами, позволяющими (регулировать) контролировать уровень влажности древесного материала. Для этой цели в европейских странах распространено использование битуминированной бурой бумаги в качестве защитного покрытия куч лесосечных отходов.
11
Рисунок 5.4 – Складирование лесосечных отходов
–При формировании кучи лесосечных отходов в основание кучи на землю укладывают крест-накрест несколько пучков деревьев или их вершин для защиты нижнего слоя лесосечных отходов от загрязнения грунтом или примерзания к грунту в зимнее время. Эти пучки также позволяют оператору рубильной машины определить, где находится основание кучи лесосечных отходов. Лесосечные отходы укладываются в кучи таким образом, чтобы торцы деревьев были обращены в сторону дороги. Не рекомендуется располагать кучи в поперечном направлении, так как лесосечные отходы, уложенные последними, должны быть поданы на измельчение в начале разборки штабеля.
–Кучи лесосечных отходов должны иметь максимально возможные размеры. Кучи небольших размеров быстро поглощают влагу при длительных периодах хранения.
–Тюки лесосечных отходов складируются в кучах высотой до 3 м таким образом, чтобы предотвратить скатывание тюков с куч и исключить нанесение травм людям, случайно оказавшимся поблизости (сборщикам грибов и ягод, прохожим, туристам). При необходимости на участках складирования куч устанавливаются предупредительные знаки (об опасности обвала).
–Топливная древесина (любого вида) складируется на расстоянии от мест размещения рубильной машины или транспортных средств не более 6-7 м, но не ближе 1,5 –2 м.
–После отгрузки в водоотводных канавах (ямах, углублениях), примыкающих к площадке складирования, не должны оставаться лесосечные отходы, хвоя или другие остатки топливной древесины, чтобы предотвратить вынос в водоемы продуктов разложения древесных материалов.
–Не подлежащие хранению маломерные деревья следует удалить с территории склада с тем, чтобы предотвратить попадание в рубильные машины корневых частей деревьев, которые могут затруднить или замедлить процесс переработки древесины в щепу.
–Необходимо обеспечить возможность одновременного проезда по подъездной дороге, ведущей к складу, щеповоза с прицепом и рубильной машины. Общая длина участка дороги, требуемого для размещения (проезда) комбинации щеповоза и рубильной машины, составляет 50 м.
–Необходимо проверить правильность размещения и обустройства участков дорог для поворотов/разворотов и разъездов.
12
Охрана труда и техника безопасности при переработке древесного сырья в лесу
Охрана труда и техника безопасности при проведении работ по переработке древесного сырья в энергетических целях на лесосеке обеспечивается:
–Межотраслевыми правилами по охране труда в лесной, деревообрабатывающей промышленности и в лесном хозяйстве;
–организацией постоянного оперативного контроля за соблюдением предписанных к исполнению правил.
При работе машинно-тракторных агрегатов должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала. К самостоятельной работе на оборудовании допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и сдавшие экзамены квалификационной комиссии на право управления машиной или оборудованием. Машины и оборудование закрепляются персонально за каждым механизатором.
Нахождение в кабине трактора, а также на участке переработки древесного сырья в энергетических целях лиц, не связанных с выполнением технологического процесса, не допускается.
Каждый механизатор должен выполнять операции, связанные с его рабочим местом. Переход на управление другой машиной или оборудованием разрешается мастером после проведения соответствующего инструктажа. Запрещается производить какие-либо ремонтные работы на работающем оборудовании.
Агрегатирование прицепных рубильных машин должно осуществляться с тракторами, мощность и масса которых обеспечивают номинальный режим работы и устойчивое перемещение по лесовозным дорогам при перебазировках машины.
Работа звена по производству топливной щепы должна производиться на специально подготовленной для этого площадке, требования к которой изложены в пункте 3 настоящей инструкции. Размеры, форма, место укладки и штабелевки лесосечных отходов должны соответствовать требованиям пункта 5 настоящих рекомендаций.
При работе с рубильными машинами необходимо выполнять следующее:
перед началом работы технологические агрегаты машины переводятся из транспортного положения в рабочее; при перебазировке на новый участок работы – из рабочего в транспортное;
перед подъемом и опусканием навесного оборудования необходимо убедиться, что в зоне его действия отсутствуют люди и посторонние объекты;
перед пуском рубильной машины необходимо провести ее наружный осмотр; убедиться в исправности и надежности крепления всех частей, чистоте загрузочного патрона и подающего транспортера; убедиться в отсутствии посторонних людей около машины, дать сигнал о пуске и опробовать ее работу на холостом ходу;
при обнаружении во время осмотра и опробования на холостом ходу неисправностей, препятствующих безопасной работе, оператор рубильной машины обязан устранить их сам или сообщить о них мастеру, бригадиру или механику;
во время работы запрещается: измельчение древесного сырья, которое по сечению превышает размер проходного отверстия загрузочного патрона, а вес отдельного бревна больше грузоподъемности манипулятора на данном вылете стрелы;
освобождать заклинившийся кусок древесины из патрона без использования багра или другого захватного приспособления;
устранение застреваний, заторов, и перекосов сырья в процессе рубки необходимо выполнять при полной остановке механизма измельчения;
укладка сырья на подающий транспортер рубильной машины должна осуществляться равномерно без ударов и преимущественно комлями вперед;
13
запрещается при ручной подаче направлять в патрон рубильной машины одновременно несколько деревьев или его частей;
запрещается работа с неисправным и не заточенным режущим инструментом;
после остановки рубильной машины рабочие органы следует очищать специальными приспособлениями;
исправлять, регулировать, заменять узлы и детали навесного оборудования необходимо после того, как оно опущено на землю или специальную подставку, при неработающем двигателе трактора.
Движение машин на лесосеке осуществляется строго по пасечным и магистральным волокам в соответствии с технологической картой на разработку лесосеки.
Во время переездов погрузочно-транспортной машины (ПТМ), при формировании воза и при движении с погруженными лесосечными отходами захват манипулятора следует располагать на перевозимом грузе, а приводы поворотной колонны, стрелы и рукояти манипулятора оставлять в заблокированном положении. Перед началом движения оператор ПТМ должен убедится в отсутствии вблизи и на пути следования людей, предметов и других препятствий, мешающих движению.
При работе оператор ПТМ должен выполнять следующие требования безопасности:
развороты машины производить в местах, где нет пней и других препятствий;
движение вниз по склону, преодоление препятствий, а также маневрирование осуществлять на первой передаче;
заезжать на уклоны, не превышающие значений, указанных в технической документации по эксплуатации машин;
не оставлять машину на склоне, в случае вынужденной остановки надежно затормозить машину.
В целях улучшения статической загрузки грузовое пространство ПТМ нужно равномерно заполнять по ширине и длине, не допуская перекрещивания, периодически поджимая перевозимый груз гидроманипулятором.
Перевозка отходов лесозаготовок по дорогам общего пользования должна осуществляться согласно действующим правилам дорожного движения Республики Беларусь.
При заготовке и складировании древесного топлива в условиях лесосек следует принимать во внимание наличие линий электропередач. В целях безопасности необходимо убедится, что место расположения верхнего склада и маршруты движения техники достаточно далеки от воздушной линии электропередачи.
Выполнение работ вблизи воздушной линии электропередачи с использованием различных ПТМ допускается только при условии, если расстояние по воздуху от машины или ее выдвижной (подъемной) части, а также от ее рабочего органа или поднимаемого груза в любом положении до ближайшего провода, находящегося под напряжением, будет не менее указанного в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Допустимые расстояния до токоведущих частей, находящихся под напряжением
Напряжение, кВ
Минимальное расстояние, м
Напряжение, кВ
Минимальное расстояние, м
до 1
1,5
свыше 110 до 220
4,0
свыше 1 до 20
2,0
свыше 220 до 400
5,0
свыше 20 до 35
2,0
свыше 400 до 750
9,0
свыше 35 до 110
3,0
свыше 750 до 1150
10,0
14
Передвижение машин между опорами и тросовыми растяжками опор запрещено. Не разрешается также приближаться к ним на расстояние менее 3 м.
Складирование древесного топлива под воздушными линиями электропередач запрещено.
Противопожарные мероприятия
Юридические лица, ведущие лесное хозяйство, лесопользователи и лица, находящиеся в районе ведения лесозаготовительных работ с производством древесного топлива должны соблюдать требования Лесного Кодекса Республики Беларусь, ППБ 2.38 – 2009 Правила пожарной безопасности в лесах Республики Беларусь и ТКП 143-2008 Правила рубок леса в лесах Республики Беларусь.
Лесопользователи, руководящие осуществлением работ в лесу, перед началом пожароопасного сезона обязаны провести инструктаж рабочих лесосечных бригад и обслуживающий персонал о необходимости соблюдения требований пожарной безопасности в лесах, а также о способах тушения лесных пожаров.
На предприятиях, производящих работы в лесу, а также в населенных пунктах, расположенных в лесу, могут создаваться добровольные пожарные дружины. При этом следует руководствоваться Постановлением КМ РБ от 13.10.1995 г. № 571
«Положение о добровольных пожарных дружинах на предприятиях, учреждениях и организациях».
Места проведения работ и расположения объектов производства древесного топлива в лесу должны быть оборудованы первичными средствами пожаротушения согласно Постановлению МЛХ РБ и МЧС РБ № 57/129 от 29.12.2007 г.
Складирование заготовленной древесины (как деловой, так и топливной, в том числе и щепы в открытых кучах) должно производиться в соответствии с действующими нормативными документами.
Организации, ведущие рубки леса, обязаны независимо от способа и времени рубок производить одновременно с заготовкой древесины очистку мест рубок от порубочных остатков с учетом требований ТКП 143-2008 Правила рубок леса в лесах Республики Беларусь.
Для стоянки техники выбирают площадку, на которой срезают пни заподлицо с поверхностью земли. С территории вокруг площадки на расстоянии 20 м убирают порубочные остатки и другие горючие материалы. Площадка также должна быть окаймлена минерализованной полосой шириной не менее 1,4 м.
Емкости топливно-смазочных материалов должны быть удалены от другого оборудования на расстояние не менее 50 м. Растительный слой под ними и вокруг них снимают на расстоянии 2 м. Емкости ставят на подкладки и в летнее время затеняют от солнца.
Каждая отдельная машина (трактор, мобильная рубильная установка, многооперационный агрегат, лесотранспортная машина, шеповоз и др.) должна быть оснащена типовым набором противопожарного инвентаря согласно дейстующей инструкции (огнетушителем, лопатой, топором, медицинской аптечкой и пр.).
Ответственность за нарушение требований пожарной безопасности в процессе производства работ в лесу несут должностные лица, осуществляющие руководство работами на отдельных участках или объектах. Контроль за выполнением противопожарных мероприятий осуществляется государственным органом управления лесным хозяйством и организованной в его системе службой государственной лесной охраны, а также другими органами, уполномоченными в установленном порядке осуществлять такой контроль, во взаимодействии с соответствующими органами государственной власти.
15
Технологические процессы переработки древесного сырья в энергетических целях на лесосеке
Общая структура технологических процессов переработки древесного сырья в энергетических целях на лесосеке
На рисунках 8.1 и 8.2 представлены структуры технологических процессов переработки древесного сырья в энергетических целях на лесосеке, перспективные для условий Республики Беларусь в настоящее время и ближайшим будущем. Данные технологические процессы базируются на колесной отечественной лесозаготовительной технике, которая прошла апробацию в условиях предприятий системы Минлесхоза и концерна «Беллесбумпром» и вписываются в существующие процессы лесозаготовок.
Для рубок главного и промежуточного пользования рекомендуются два основных вида технологических процессов переработки древесного сырья в энергетических целях: заготовка и вывозка сортиментов (рисунок 8.1), а также заготовка и вывозка хлыстов (рисунок 8.2) с последующим измельчением лесосечных отходов и низкокачественной древесины на топливную щепу. Местом измельчения древесного сырья, в зависимости от природно-производственных и логистических факторов, может быть лесосека (пасечные или магистральные волоки), погрузочный пункт (верхний склад) и временный промежуточный склад. Основные технологии производства топливной щепы на лесосеке и промежуточном складе приведены соответственно в пунктах 8.3–8.8 и 8.9–8.10.
При выполнении основных лесосечных работ по всем рекомендуемым технологическим схемам целесообразно применять хорошо отработанный в настоящее время на лесозаготовках за рубежом и осваиваемые в нашей республике прогрессивные методы одиночной валки деревьев, очистку их от сучьев и раскряжевку хлыстов. Предприятия лесного комплекса с этой целью должны осуществлять мероприятия по обучению приемам одиночной работы с бензиномоторным инструментом, обеспечению спецодеждой, необходимым снаряжением, средствами защиты, сигнализацией и связью.
16
17
files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
* Измельчение лесосечных отходов рекомендуется выполнять спустя 1–2 месяца после их подсушки
Рисунок 8.1 – Заготовка и вывозка сортиментов и топливной щепы
18
files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
* Измельчение лесосечных отходов рекомендуется выполнять спустя 1–2 месяца после их подсушки
Рисунок 8.2 – Заготовка и вывозка хлыстов и топливной щепы
Технология выполнения лесосечных работ с выработкой топливной щепы на волоке при одиночной валке и заготовке сортиментов (с использованием системы машин «две бензиномоторные пилы + форвардер рубильная машина с бункером»)
Комплекс работ по утилизации заготовленной низкокачественной древесины и порубочных остатков может выполняться одновременно с основными лесосечными работами или же по их окончанию как заключительный этап, завершающий работы в лесу. На технологической схеме, изображенной на рисунке 8.3, приведен вариант выполнения лесосечных работ с заготовкой и вывозкой сортиментов при одновременном производстве топливной щепы из порубочных остатков на лесосеке. Главной особенностью приведенной технологии является выполнение лесосечных работ двумя вальщиками без помощников с укладкой заготовленных сортиментов на краю трелевочных волоков для вывозки форвардером на погрузочный пункт (верхний склад). Там же на примыкающих к волоку лентах в промежутках между мини-пачками концентрируются в кучах порубочные остатки и низкокачественная древесина, которые являются сырьем для производства топливной щепы мобильной рубильной машиной с бункером.
Комплекс лесосечных операций выполняется в следующем порядке. После проведения надлежащих подготовительных работ (подготовки погрузочного пункта, разбивки пасек, наметки трелевочных волоков, вырубки зоны безопасности, уборки опасных деревьев) два вальщика с бензопилами и набором дополнительных приспособлений с соблюдением правил безопасности приступают к разработке разных пасек. Пасеки могут разрабатываться начиная как с ближнего, так и с дальнего конца от погрузочного пункта. После выбора направления валки на участке, равном приблизительно длине двух деревьев, удаляется подлесок. Далее на этом участке валят одно или два так называемых «деревьев платформ». Эти деревья будут служить опорой для следующих поваленных деревьев, располагая их на удобной высоте. В ряде случаев в качестве опорного служит толстое дерево, которое после подпила на высоте около 0,5 м приземляют на землю, оставляя комель на пне («дерево- скамейка»). На «деревья платформы» вначале валят стоящие на волоке деревья по направлению к вырубленному участку волока. После обрезки сучьев и раскряжевки их на сортименты, последние раскатывают вправо и влево за габариты волока на сортиментные полосы. Для облегчения работы оператора форвардера целесообразно сортименты разного назначения не смешивать, а укладывать в разные штабели. Однотипные штабели должны быть уложены вдоль волока в одном направлении, например, поперек. После разработки волока валятся клеймёные деревья на прилегающей к нему половине полупасеки. Валка деревьев производится так, чтобы они лежали как можно ближе к пачкам сортиментов, которые можно использовать для поддержания стволов на удобной высоте. Далее приступают к разработке дальней половины полупасеки. Деревья валят так, чтобы они падали по направлению к волоку и на сформированные пачки сортиментов.
В аналогичной последовательности разрабатывается противоположная полупасека. По окончанию разработки всей пасеки вальщики переходят на следующую.
В это время на пасеке, где заготовлены сортименты, форвардер (ПТМ), перемещаясь по волоку, выполняет сбор, погрузку и транспортировку лесоматериалов на погрузочный пункт с последующей их укладкой в штабель. Для уменьшения грузовой работы сбор и укладку сортиментов на грузовую платформу форвардер начинает с дальнего конца пасеки при движении в сторону погрузочного пункта. Выгрузка сортиментов на погрузочном пункте может осуществляться форвардером (ПТМ) как в штабель на одну или две стороны, так и на грузовую платформу магистрального сортиментовоза.
19
files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
20
files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Рисунок 8.3 – Технология выполнения лесосечных работ с выработкой топливной щепы на волоке при одиночной валке и заготовке сортиментов
После того, как все сортименты будут стрелеваны с пасеки (если пасека короче 50 м) или же после удаления погрузочно-транспортной машины от дальнего конца пасеки на значительное расстояние (более 50 м), может приступить к работе передвижная рубильная машина с бункером-накопителем для щепы (ПРМБ). Перемещаясь по пасечному волоку в сторону погрузочного пункта, ПРМБ осуществляет сбор и подачу гидроманипулятором древесного сырья, уложенного в валки и небольшие кучи на примыкающих к волоку лентах к рубильному органу с последующей загрузкой получаемой щепы в бункер.
По мере заполнения бункера машина направляется на погрузочный пункт, где выгружает его в оставленный контейнер (в бурт на землю или кузов автощеповоза).
Измельчение свежесрубленного древесного сырья непосредственно после заготовки и вывозки сортиментов не позволяет получить топливную щепу с высокими теплотехническими характеристиками. Целесообразнее процесс измельчения лесосечных отходов по данной технологии осуществлять через 1-2 месяца после их укладки в валки и кучи, что позволит снизить влажность в летний период до 20 % и повысить качество топлива, а также снизить потери питательных веществ на лесосеке.
Полное завершение лесосечных работ должно заканчиваться вывозкой всей деловой древесины с погрузочного пункта, подбором и измельчением всей некондиционной древесины (в том числе и древесины, использованной для обустройства погрузочного пункта) в топливную щепу.
Технологический процесс заготовки сортиментов и топливной щепы на лесосеке с использованием системы машин «бензиномоторная пила + форвардер рубильная машина с бункером»
В соответствии с рассматриваемым технологическим процессом (рисунок 8.4) заготовка сортиментов на пасеке осуществляется бензиномоторными пилами, а сбор, погрузка и транспортировка сортиментов на погрузочный пункт с последующей их выгрузкой и штабелевкой выполняется погрузочно-транспортной машиной (ПТМ, форвардером). Измельчение низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок на топливную щепу осуществляется передвижной рубильной машиной с бункером-накопителем.
Разработка лесосеки начинается с ближнего конца. Деревья валят по направлению трелевки под углом к пасечному волоку так, чтобы вершины лежали максимально близко у волока. После очистки деревьев от сучьев бензопилой, большая часть последних будет концентрироваться слева и справа на полосах, примыкающих к волоку и тем самым легко доступна для последующего измельчения. С целью снижения воздействия лесозаготовительных машин на лесную среду на участках со слабой несущей способностью грунтов часть сучьев и ветвей может быть использована для укрепления трелевочного волока и в последующем измельчению на топливную щепу не подлежит.
Вальщик с помощником выполняют валку деревьев, очистку их от сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты сразу на обоих полупасеках постепенно продвигаясь в глубь пасеки. Чтобы избежать образования завалов, после валки группы деревьев вальщик и его помощник с использованием двух бензиномоторных пил производят очистку этих деревьев от сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты. При этом они формируют мини-пачки сортиментов, отделяя их от отходов. Далее процесс повторяется. По окончанию разработки всей пасеки валочно-сучкорезно- раскряжевочное звено переходит на следующую.
В это время на пасеке, где заготовлены сортименты, форвардер (двухзвенная погрузочно-транспортная машина), перемещаясь по волоку, выполняет
21
Рисунок 8.4 – Технологическая схема заготовки на лесосеке сортиментов и топливной щепы с использованием бензиномоторных пил, форвардера и рубильной машины с бункером
22
сбор, погрузку и транспортировку лесоматериалов на погрузочный пункт с последующей их укладкой в штабель. Для уменьшения грузовой работы сбор и укладку сортиментов на грузовую платформу форвардер начинает с дальнего конца пасеки при движении в сторону погрузочного пункта. Выгрузка сортиментов на погрузочном пункте может осуществляться форвардером (ПТМ) как в штабель на одну или две стороны, так и на грузовую платформу магистрального сортиментовоза.
После удаления погрузочно-транспортной машины от дальнего конца пасеки на значительное расстояние (более 50 м) или после того, как все сортименты будут стрелеваны с пасеки приступает к работе ПРМБ. Перемещаясь по пасечному волоку в сторону погрузочного пункта, ПРМБ осуществляет сбор и подачу гидроманипулятором древесного сырья, уложенного в валки и небольшие кучи на примыкающих к волоку лентах к рубильному органу с последующей загрузкой получаемой щепы в бункер и после заполнения бункера направляется на погрузочный пункт, где выгружает его в контейнер (в бурт или автощеповоз).
Процесс измельчения лесосечных отходов по данной технологии целесообразнее осуществлять через 1-2 месяца после их укладки в валки и кучи, что позволит снизить влажность в летний период до 20 % и повысить качество топлива.
Лесосечные работы заканчиваются вывозкой всей деловой древесины с погрузочного пункта, подбором и измельчением всей некондиционной древесины в топливную щепу (в том числе и древесины, использованной для выполнения подготовительно-вспомогательных работ).
Технологический процесс заготовки сортиментов на погрузочном пункте и топливной щепы на лесосеке с использованием бензиномоторных пил, трелевочного трактора с тросо-чокерным оборудованием и рубильной машины с бункером
Отличительной особенностью данного технологического процесса (рисунок 8.5) является то, что древесина с лесосеки в виде хлыстов доставляется на погрузочный пункт, где выполняется их раскряжевка бензиномоторной пилой на сортименты, штабелевка и отгрузка сортиментов на лесовозный транспорт.
В этом случае валочно-сучкорезное звено (звенья) выполняет валку деревьев и последующую очистку стволов поваленных деревьев от сучьев в объеме рейсовой нагрузки на трелевочный трактор, который сразу же формирует пачку хлыстов и трелюет ее на погрузочный пункт. За время, пока происходит трелевка очередной пачки хлыстов, вальщик с помощником валят деревья и очищают их от сучьев для следующей пачки.
Валка деревьев осуществляется как и на рисунке 8.4, т. е. деревья валят по направлению трелевки под углом к пасечному волоку так, чтобы вершины лежали максимально близко у волока. После очистки деревьев от сучьев бензопилой, большая часть последних будет концентрироваться слева и справа на полосах, примыкающих к волоку и тем самым легко доступна для последующего измельчения. После вытрелевки хлыстов и удаления валочно-сучкорезного звена (звеньев) на безопасное расстояние может приступить к работе передвижная рубильная машина с бункером, которая перемещаясь по волокам измельчает поваленные и оставленные на пасеках тонкомерные деревья, обломки стволов, а так же образовавшиеся после заготовки хлыстов сучья, ветви и вершинные части деревьев.
По мере заполнения бункера щепой рубильная машина доставляет ее на погрузочный пункт и перегружает для последующей доставки топлива потребителю.
В то же время образовавшиеся на погрузочном пункте в процессе раскряжевки хлыстов на сортименты кусковые отходы (искривленная часть ствола
23
Рисунок 8.5 Технологическая схема заготовки сортиментов на погрузочном пункте
и топливной щепы на лесосеке с использованием бензиномоторных пил, трелевочного трактора с тросо-чокерным оборудованием и рубильной машины с бункером
24
дерева, древесина, имеющая пороки, не удовлетворяющая требованиям стандартов на заготавливаемые сортименты и пр.) и часть сучьев, которые срезаются при доочистке хлыстов, окучиваются вблизи штабелей сортиментов и измельчаются рубильной машиной в собственный контейнер или кузов автощеповоза. Аналогично рисунку 6.4 измельчение лесосечных отходов целесообразно выполнять после предварительной подсушки.
Технологический процесс заготовки сортиментов и топливной щепы на лесосеке с использованием машинного комплекса «харвестер+форвардер» и мобильной рубильной машины с бункером
В соответствии с рассматриваемым технологическим процессом, который представлен на рисунке 8.6, заготовка сортиментов на пасеке осуществляется многооперационной лесозаготовительной машиной харвестером, а сбор, погрузка и транспортировка сортиментов на погрузочный пункт с последующей их выгрузкой и штабелевкой выполняется погрузочно-транспортной машиной (форвардером). Измельчение низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок на топливную щепу выполняется передвижной рубильной машиной с бункером. При этом отсутствует необходимость в предварительной уборке опасных деревьев на всей лесосеке.
В соответствии с данным техпроцессом лесосека разбивается на пасеки, ширина которых ограничивается вылетом гидроманипулятора харвестера (не менее 2 максимальных вылетов), а пасечные волоки шириной 4 м прокладываются посередине пасек в процессе разработки лесосеки.
Харвестер начинает разработку пасеки с ближнего конца и, перемещаясь задним ходом, с одной технологической стоянки осваивает полосу леса шириной, равной рабочей зоны гидроманипулятора справа и слева от волока. Поваленное дерево выносится к волоку, где выполняется очистка ствола от сучьев путем протаскивания дерева через сучкорезный механизм харвестерной головки и раскряжевка хлыста на сортименты. Осваивая пасеку, харвестер может работать с укладкой древесного сырья на одну сторону (односторонний метод) или на обе стороны (двухсторонний метод) от волока, рисунок 5.2.
Форвардер, перемещаясь по волоку на безопасном от харвестера расстоянии (не менее 50 м), выполняет сбор, погрузку и транспортировку лесоматериалов на погрузочный пункт с последующей их укладкой в штабель. При этом за счет предлагаемой схемы укладки древесины у волока, погрузочно- транспортная машина осуществляет раздельную подвозку сортиментов с предварительной их подсортировкой, что способствует увеличению средней статической загрузки форвардера, сокращению времени на сбор сортиментов, их штабелевку на погрузочном пункте. Выгрузка сортиментов на погрузочном пункте может вестись в штабель (на одну или две стороны от форвардера), или перегружаться сразу на лесовозный автотранспорт.
С целью сокращения материальных затрат на устройство транспортно- технологической сети следует стремиться максимально использовать пригодные для вывозки лесоматериалов квартальные просеки. Если лесосека находится на границе квартала, квартальная просека может быть использована, кроме того, и в качестве магистрального трелевочного волока. В целях увеличения ширины разрабатываемой пасеки допускается на грунтах с хорошей несущей способностью съезд харвестера с пасечного волока.
Сформированные харвестером валки и мини кучи лесосечных отходов могут оставляться на лесосеке для подсушивания или же измельчаться передвижной рубильной машиной с бункером по технологиям, описанным в пунктах 8.2-8.4.
25
Рисунок 8.6 – Технологическая схема разработки лесосеки системой машин
«харвестер + форвардер рубильная машина с бункером»
26
Производство щепы в условиях лесосеки путем сбора и измельчения вторичных древесных ресурсов мобильной рубильной машиной при ее перемещении по лесосеке (по пасечным и магистральным волокам) оправдано в условиях со значительным запасом ликвидной древесины на единице площади лесосечного фонда и хорошей несущей способности грунтов ввиду интенсивного движения техники по волокам. В этих условиях обеспечивается беспрепятственный доступ лесовозного транспорта (автосортиментовозов, автощеповозов и др.) продолжительный период времени, достаточный для выполнения всего комплекса запланированных работ. В то же время, высокая заболоченность лесосечного фонда многих предприятий республики, необходимость соблюдения ограничений по ширине лесосек (не более 100 м), особенности местного климата и прочие условия создают серьезные препятствия для масштабного применения этого варианта.
Технологический процесс заготовки сортиментов на лесосеке и топливной щепы на погрузочном пункте с использованием бензиномоторных пил, форвардера и рубильной машины с приводом от вала отбора мощности трактора или от автономного двигателя
На рисунке 8.7 представлено изображение технологического процесса заготовки сортиментов на лесосеке и топливной щепы на погрузочном пункте (верхнем складе).
Заготовка сортиментов на пасеке осуществляется бензиномоторными пилами, а сбор, погрузка и транспортировка сортиментов на погрузочный пункт с последующей их выгрузкой и штабелевкой выполняется погрузочно-транспортной машиной (форвардером). Измельчение низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок на топливную щепу реализуется передвижной рубильной машиной на погрузочном пункте, куда лесосечные отходы доставляются и укладываются в штабели (кучи) форвардером (ПТМ).
Разработка лесосеки начинается с ближнего конца. Деревья валят по направлению трелевки под углом к пасечному волоку так, чтобы вершины лежали максимально близко у волока аналогично рисунку 8.3. После очистки деревьев от сучьев и раскряжевки большая часть отходов будет концентрироваться слева и справа на полосах, примыкающих к волоку и тем самым легко доступна для последующего измельчения. С целью снижения воздействия лесозаготовительных машин на лесную среду на участках со слабой несущей способностью грунтов часть сучьев и ветвей может быть уложена на трелевочный волок.
Вальщик с помощником выполняют валку деревьев, очистку их от сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты сразу на обоих полупасеках постепенно продвигаясь в глубь пасеки. Чтобы избежать образования завалов, после валки группы деревьев вальщик и его помощник с использованием двух бензиномоторных пил производят очистку этих деревьев от сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты. Далее процесс повторяется. По окончанию разработки всей пасеки валочно- сучкорезно-раскряжевочное звено переходит на следующую пасеку.
Для уменьшения грузовой работы сбор и укладку сортиментов (неликвидной части древесной биомассы) на грузовую платформу форвардер начинает с дальнего конца пасеки при движении в сторону погрузочного пункта. Выгрузка сортиментов на погрузочном пункте может осуществляться погрузочно-транспортной машиной (ПТМ) как в штабель на одну или две стороны, так и на грузовую платформу магистрального сортиментовоза.
Образовавшиеся валы лесосечных отходов манипулятором форвардера (ПТМ) с пальцевым захватом подбираются слева и справа от пасечного волока по ходу его движения и помещаются на грузовую платформу.
27
28
files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Рисунок 8.7 – Технологическая схема заготовки сортиментов на лесосеке и топливной щепы на верхнем складе
Поджатие отходов в процессе загрузки манипулятором позволяет превзойти значения коэффициентов полнодревесности, приведенных в таблице 5.1, и увеличить статическую загрузку, а следовательно и производительность форвардера (ПТМ). В целях улучшения топливных характеристик щепы и снижения потери питательных веществ на погрузочном пункте формируется штабель из лесосечных отходов (рисунок 5.3), которые оставляются на сушку. Измельчение подсушенных отходов осуществляется мобильной рубильной машиной с приводом от вала отбора мощности (ВОМ) или автономного двигателя. При этом получаемая топливная щепа подается непосредственно в кузов автощеповоза.
8.7 Технологический процесс заготовки сортиментов машинным комплексом «харвестер форвардер» и выработки топливной щепы на погрузочном пункте мобильной рубильной машинной
Согласно рисунку 8.8, иллюстрирующему рассматриваемый технологический процесс, на лесосеке ведется заготовка сортиментов системой машин
«харвестер форвардер». Для утилизации вторичных древесных ресурсов в топливную щепу применяется мобильная рубильная машина барабанного типа с приводом от ВОМ трактора или от автономного двигателя. Началу разработки лесосеки предшествует проведение на ней подготовительных мероприятий, имеющих целью создание безопасных условий для высокопроизводительного выполнения основных лесосечных работ. Выбирается место под погрузочный пункт, устанавливаются его размеры исходя из необходимости размещения на этой площади штабелей деловых сортиментов, требуемых объемов низкокачественной древесины и лесосечных отходов, планируемого к использованию погрузочно-транспортного и рубильного оборудования.
После этого вокруг погрузочного пункта и вдоль лесовозной дороги на расстоянии 25 метров в глубь лесосеки валятся все деревья, очищаются от сучьев и раскряжевываются на сортименты. С противоположной стороны от лесосеки по всей ее длине на протяжении 25 метров от дороги убираются все опасные деревья.
Технологический процесс заготовки сортиментов на лесосеке харвестером соответствует описанному в пункте 8.5. Форвардер, перемещаясь по волоку на безопасном от харвестера расстоянии (не менее 50 м), выполняет сбор, погрузку лесоматериалов, а также обломков стволов деревьев и их транспортировку на погрузочный пункт с последующей их укладкой в штабели. Для уменьшения грузовой работы сбор и погрузку сортиментов форвардер начинает с дальнего конца пасеки при движении в сторону погрузочного пункта.
Выгрузка сортиментов на погрузочном пункте может осуществляться как в штабель на одну или две стороны, так и на грузовую платформу магистрального сортиментовоза.
С целью уменьшения степени воздействия лесозаготовительных машин на лесную среду, повреждения древостоя, оставляемого на доращивание, сокращения площади технологической сети на лесосеке можно рекомендовать технологию разработки лесосеки харвестером и форвардером с устройством промежуточных коридоров (волоков) для работы харвестера. По данной технологии расстояние между пасечными волоками может составлять до 30 – 40 м. Особенностью данной технологии является то, что харвестер начинает разработку пасеки с промежуточного коридора. Двигаясь по промежуточному коридору, харвестер выполняет только валку деревьев с последующей их укладкой в направлении ближайшего пасечного волока перпендикулярно к нему. При этом промежуточный коридор испытывает только однократное воздействие харвестера.
29
Рисунок 8.8 Технологическая схема заготовки сортиментов системой машин
«харвестер форвардер» и топливной щепы на верхнем складе мобильной рубильной машиной
30
Затем харвестер переезжает на пасечный волок, с которого осуществляет заготовку сортиментов аналогично предыдущим схемам, а также дополнительно обрабатывает деревья, заготовленные с промежуточного волока. Для этого дерево за вершину подтаскивается в зону обработки, выполняется его перехват за комель и последующая очистка от сучьев и раскряжевка на сортименты. Для данной технологии рекомендуется двусторонний метод укладки сортиментов.
С целью сокращения затрат на строительство погрузочных пунктов и уменьшения среднего расстояния трелевки штабели сортиментов формируются у лесовозной дороги (квартальной просеки) с последующей их отгрузкой широким фронтом.
8.8 Технологическая схема работы временного промежуточного склада для производства, хранения и отгрузки топливной щепы
Под промежуточным складом подразумевается временный склад лесного предприятия, который примыкает к дороге круглогодового действия, на котором концентрируется древесное сырье с нескольких лесосек и осуществляется процесс производства, сезонного хранения и отгрузки топливной щепы потребителю.
Для условий функционирования типового лесохозяйственного предприятия наиболее приемлемой технологической схемой производства топливной щепы с использованием временного промежуточного склада следует считать процесс, изображенный на рисунке 8.9. Главными отличительными особенностями данной схемы производства щепы от предыдущих являются: примыкание временного склада к автодороге круглогодового действия; большая площадь, допускающая значительную концентрацию сырья в виде древесных отходов и низкокачественной стволовой древесины (дров), а при необходимости − отходов лесопиления и деревообработки от близкорасположенных цехов переработки древесины и выполнение самой рубки сырья в щепу; ее хранение и осуществление отгрузки потребителю в требуемое время с учетом практической целесообразности.
Процесс производства и поставки щепы потребителю с использованием временного промежуточного склада будет осуществляться в следующей последовательности. Древесные отходы, образующиеся при производстве различных видов рубок в близлежащих лесных массивах, а также мелкотоварная и низкокачественная ликвидная древесина, не находящая товарной реализации, погрузочно-транспортными машинами 4, перемещающимися по лесовозным веткам и усам 3 (включая проселочные дороги и дороги общего пользования), доставляются на территорию промежуточного склада 2 и укладываются в специально оборудованные места 5–6 для хранения на определенный срок с целью подсушки (отделения листьев и хвои при необходимости) с учетом рекомендаций, изложенных в разделе 5. В установленное время на склад доставляется рубильный агрегат 7 (а при необходимости и транспортное средство для перевозки щепы 10) и осуществляется рубка подготовленного сырья с непосредственной погрузкой в щеповоз или отсыпкой щепы в бурт 8 для временного хранения. В случае производственной необходимости деления щепы по качеству (например, щепа из сучьев, ветвей, тонкомерных стволиков от рубок ухода в молодняках с большим содержанием хвои, листьев, коры и щепа из стволовой дровяной древесины – см. поз. сырья 5 и 6) рубка различных видов сырья может производиться в разные щеповозы или в щеповоз 10 и бурт 8. Отгрузка щепы из бурта, сформированного с учетом приведенных в разделе 3 рекомендаций, осуществляется ковшовым погрузчиком 9.
31
32
files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Рисунок 8.9 – Технологическая схема работы промежуточного склада для производства, хранения и отгрузки топливной щепы с созданием сезонного запаса
Преимуществом производства и поставки топливной щепы с использованием промежуточного склада следует считать возможность осуществить большую концентрацию сырья и щепы на одном складе, многоразовое использование склада в течение одного года или нескольких лет, хранение определенного запаса топлива в течение нужного периода времени без риска оказаться в бездорожье.
Недостатки этой технологии – необходимость подготовки площадки под промежуточный склад, относительно большее среднее расстояние транспортировки отходов к месту складирования (этот недостаток частично компенсируется уменьшением среднего расстояния вывозки щепы). Ориентировочный размер площадки для размещения промежуточного склада: 40х50 м (ширина в направлении от главной дороги, длина вдоль главной дороги).
8.9 Технологическая схема работы временного промежуточного склада для производства топливной щепы без создания сезонного запаса
Процесс производства и поставки щепы потребителю с использованием промежуточного склада без создания сезонного запаса щепы представлен на рисунке 8.10.
Древесные отходы, образующиеся при производстве различных видов рубок в близлежащих лесных массивах, а также мелкотоварная и низкокачественная ликвидная древесина, не находящая товарной реализации, погрузочно-транспортными машинами, перемещающимися по лесовозным веткам и усам (включая проселочные дороги и дороги общего пользования), доставляются на территорию промежуточного склада и укладываются в специально оборудованные места для хранения на определенный срок с целью подсушки (отделения листьев и хвои при необходимости). В установленное время на склад доставляется рубильный агрегат и транспортное средство для перевозки щепы, осуществляется рубка подготовленного сырья с непосредственной погрузкой в щеповоз. В случае производственной необходимости деления щепы по качеству (например, щепа из сучьев, ветвей, тонкомерных стволиков от рубок ухода в молодняках с большим содержанием хвои, листьев, коры и щепа из стволовой дровяной древесины) рубка различных видов сырья может производиться в разные щеповозы.
33
Приложение А (информационное)
Библиография
[1] Лесной кодекс Республики Беларусь от 14 июля 2004 г. №39, 2/1020.
[2] Федоренчик А. С. Лесная сертификация / Учебн. пособ. для ВУЗов. – Минск: БГТУ, 2008. – 240 с.
[3] Древесное топливо альтернатива традиционным источникам энергии / Перевод. издание «Wood fuels. Basic information pack», Jyvaskyla, 2000. Проект ПРООН/ГЭФ. – Мн.: УП «Белэнергосбережение», 2005. – 185 с.
[4] Передовой опыт в использовании энергии биомассы. Составитель John Vos. Пер. в рамках проекта ПРООН/ГЭФ. Мн.: УП «Белэнергосбережение», 2006. 198 с.
[5] Варес, В. Справочник потребителя биотоплива / Варес В., Каськ К., Муйсте П. Под ред. В. Вареса. Изд-во Таллиннск. технич. ун-та, 2005. 183 с.
[6] Леонов Е. А. Федоренчик А. С., Ледницкий А. В. Определение коэффициентов полнодревесности отходов лесозаготовок // Труды Бел. гос. технол. ун-та. Сер. II. Лесная и деревообрабатывающая промышленность / Гл. ред. И.М. Жарский. Минск: БГТУ, 2008. Вып. XVI. C. 57–61.
[7] Федоренчик А. С., Леонов Е. А. Оценка влияния формы и размеров кониковых устройств погрузочно-транспортных машин на их грузоподъемность // Труды Бел. гос. технол. ун-та. Сер. II. Лесная и деревообрабатывающая промышленность / Гл. ред. И.М. Жарский. Минск: БГТУ, 2007. Вып. XV. C. 47– 51.
[8] Ледницкий А. В., Мохов С. П., Федоренчик А. С. Экономическая оценка эффективности транспортировки топливной щепы // Труды Бел. гос. технол. ун-та. Сер. VII. Экономика и управление / Гл. ред. И.М. Жарский. Минск: БГТУ, 2007. Вып. XV. C. 222–226.
[9] Матвейко А. П., Федоренчик А. С., Завойских Г. И. Справочник мастера лесозаготовок. М.: Экология, 1993. 286 с.
[10] Войтехович В. Н., Завойских Г. И. Финский опыт использования древесного топлива заслуживает внимания белорусских специалистов // Энергоэффективность. 2006. №3. С. 1821.
35
////////////////////////////