Руководство по организации добычи фрезерного торфа (2007 год) - часть 14

 

 

293 

своевременно  получена  и  достоверна.  Чем  меньше  период 
времени между двумя последовательными моментами получения 
информации,  тем  точнее  она  характеризует  состояние  системы. 
Достоверной  считается  информация,  правильно  отображающая 
существующие явления, события и процессы. 

Атмосферные осадки увлажняют слой торфяной крошки и 

проникают  в  подстилающую  залежь.  Процессы  ликвидации 
последействия осадков начинаются сразу же при их выпадении: 
вначале  они  проникают  в  подстилающую  залежь,  а  после  их 
прекращения начинается испарение в окружающую атмосферу.  

Исследованиями  ВНИИ  торфяной  промышленности 

установлено,  что  при  добыче  торфа  с  уборочной  влажностью  
45  %  технологический  процесс  с  двухдневной  длительностью 
цикла  прерывается  при  осадках  за  сутки  свыше  3  кг/м

2

,  а 

однодневной – более 1,6 кг/м

2

. При добыче фрезерного торфа с 

уборочной влажностью 55 – 60 % для приготовления удобрений 
на  торфяной  основе  цикл  прерывается  при  осадках  более  
5 кг/м

2

. Продолжительность перерыва в уборке торфа зависит от 

количества  осадков,  состояния  производственных  площадей  и 
осушительной  системы,  уровня  грунтовых  вод  и  погодных 
условий в период последействия осадков. 

Поступление  влаги  из  подстилающей  залежи  в  сушимый 

слой  фрезерного  торфа  прекращается  или  составляет 
незначительную величину при уровне грунтовых вод 0,7 – 0,8 м 
и ниже от поверхности полей. Однако после осадков грунтовые 
воды  быстро  поднимаются  и  процесс  сушки  фрезерного  торфа 
замедляется.  Для  поглощения  осадков  верхним  слоем  залежи 
необходимо  дополнительно  снизить  уровень  грунтовых  вод  с 
целью создания так называемой аккумулирующей емкости. Для 
поглощения осадков в количестве 50 кг/м

2

  необходима  аккуму-

лирующая толщина слоя 30 – 50 см. Следовательно, грунтовые 
воды  должны  располагаться  на  расстоянии  90  –  110  см  от 
поверхности  на  низинной  залежи  и  100  –  120  см  на  верховой. 
Для  улучшения  отвода  ливневых  осадков,  наблюдаемых  в 
среднем  от  одного  до  трех  раз  за  сезон,  поверхность  карт 
должна быть ровной, без выступающих пней, и иметь уклон от 
центра к картовым каналам в размере 0,01. 

В торфяном производстве все дни в периоде календарного 

срока  добычи  торфа  по  потенциальным  возможностям  сушки 

 

 

294 

принято  разделять  на  четыре  категории:  отсутствует  или 
незначительная сушка (индекс 

D

-0), слабая (

D

-1), средняя (

D

-2) 

и  хорошая  сушка  (индекс 

D

-3).  Категорию  дней  сушки  можно 

оценить  величиной  испаряемости  влаги  с  водонасыщенной 
поверхности 

почвенного 

испарителя, 

психометрической 

разностью в дневное время или комплексом метеорологических 
показателей  (среднесуточная  температура,  относительная 
влажность воздуха и облачность в 15 ч). 

Наиболее 

точной 

характеристикой 

потенциальных 

возможностей  полевой  сушки  торфа  является  величина 
испаренной  влаги  с  поверхности  почвенного  испарителя 
системы Н.М. Топольницкого (рис. 5.1).  

 

Рис. 5.1. Схема устройства почвенного испарителя: 1 – сосуд площадью 500 см

2

; 

2 – кварцевый крупнозернистый песок; 3 – решетка; 4 – вода; 

5 – мерный компенсационный сосуд 

 

 

295 

Количество испаренной влаги 

i

и

 

 (кг/м

2

) принято называть 

испаряемостью

,  которая  в  комплексе  учитывает  метеороло-

гические  показатели  в  приземном  слое:  интенсивность 
солнечной  радиации,  температуру  испаряющей  поверхности, 
влажность 

и 

температуру 

воздуха 

над 

испаряющей 

поверхностью,  скорость  ветра  и  турбулентность  воздуха  в 
приземном  слое,  влажность  и  температуру  почвы.  Вода  в 
испарителе заполняется по верхний горизонт кварцевого песка. 
Для  поддержания  уровня  воды  по  мере  ее  испарения 
предусмотрен компенсационный сосуд. 

На метеорологической площадке рекомендуется установка 

на одном уровне двух почвенных испарителей на расстоянии 1 м 
один  от  другого.  Значения  суточных  испаряемостей  по  ним  не 
должны  отличаться  более  чем  на  0,3  кг/м

2

.  Учет  суточной 

испаряемости  производится  нарастающим  итогом  по  часовым 
интервалам. При расположении производственных площадей на 
одном  торфяном  месторождении  почвенные  испарители 
устанавливаются  на  центральном  метеорологическом  посту. 
При этом зона обслуживания в радиусе не должна превышать 5 
км.  Замеры  испаряемости  выполняют  с  8  до  19  ч  по  местному 
(поясному) зимнему времени. 

Распределение  дней  сушки  по  категориям  в  зависимости 

от  величины  испаряемости  приведено  в  табл.  5.1  (численно  
1 кг/м

2  

равен 1 мм испаренной влаги). 

 

Таблица 5.1. Категории дней сушки по величине испаряемости 

и психометрической разности 

Категория дня 

Индекс 

Испаряемость за 

сутки, кг/м

2 

Психрометрическая 

разность в 15 ч, 

0

С 

Незначительная сушка 
Слабая сушка 
Средняя сушка 
Хорошая сушка 

D–0 
D–1 
D–2 
D–3 

≤ 1,5 

1,6 – 3,4 
3,5 – 5,2 

≥ 5,3 

≤ 2,1 

2,2 – 4,9 
5,0 – 7,4 

≥ 7,5 

 

Для  обслуживания  почвенного  испарителя  и  других 

метеорологических  приборов  необходимо  иметь  в  штате 
производственного  участка  метеоролога.  По  этой  и  другим 
причинам  почвенные  испарители  в  торфяной  промышленности 
распространения не получили. Однако без оперативного плани-
рования  и  контроля  параметров  технологических  операций 
происходит  значительное  недоиспользование  благоприятных 

 

 

296 

для  добычи  фрезерного  торфа  периодов  сезона.  Поэтому  при 
оценке  категории  дней  сушки  со  значительно  меньшей 
точностью  можно  использовать  такой  показатель,  как 
психрометрическая  разность  (табл.  5.1).  Психрометрическая 
разность определяется специальным прибором – психрометром, 
с  помощью  которого  замеряют  температуру  воздуха  ртутным 
термометром  и  одновременно  температуру  по  методу  так 
называемого  «смоченного»  термометра,  т.е.  термометра,  у 
которого  датчик  завернут  в  мокрый  материал  (батист).  По 
разности  показаний  температур  сухого  и  смоченного  термо-
метров  можно  по  специальным  психрометрическим  таблицам 
определить  относительную  влажность  воздуха.  Чем  больше 
разность  между  показаниями  двух  термометров,  тем  ниже 
относительная влажность воздуха и выше категория дня сушки. 
Прибор  прост  в  обслуживании,  а  определение  психромет-
рической  разности  можно  возложить  на  мастера-технолога. 
Измерение психрометрической разности выполняется в 15 ч. 

Категорию  дней  сушки  можно  определить  и  по 

среднесуточной температуре воздуха, влажности и облачности в 
дневное время (табл. 5.2). 

При  определении  категории  дней  сушки  по  табл.  5.2 

необходимо  визуально  определять  облачность  в  баллах,  что 
требует  определенного  профессионализма.  Влажность  воздуха 
находят  по  показанию  психрометра  или  гигрометра  любой 
конструкции.  Среднесуточная  температура  воздуха  рассчиты-
вается как среднее значение из трех измерений – в 9, 15 и 21 ч. В 
состав  метеорологического  поста  должен  входить  осадкомер 
Третьякова или плювиограф П-2.  

Наиболее  точно  срок  возобновления  технологического 

цикла  после  осадков  можно  запланировать  по  величине 
испаряемости,  используя  специальный  график  (рис.  5.2). 
Например,  8  июня  осадки  в  количестве  10  кг/м

2

  закончились  в 

13  ч.  На  низинном  типе  залежи  после  осадков  10  кг/м

2

 

фрезерование  торфяной  залежи  можно  запланировать  в  тот 
момент,  когда  суммарное  значение  испаряемости  со  времени 
прекращения осадков в 13 ч 8 июня составит 5,5 кг/м

2

 (рис. 5.2). 

Учет  фактической  испаряемости  должен  производиться 
нарастающим итогом с интервалом в 1 ч (часовые испаряемости 
менее 

0,2  кг/м

2

 

во 

внимание 

не 

принимаются  и 

 

 

297 

приплюсовываются  к  испаряемости  следующего  часа).  Итак, 
когда суммарная испаряемость с момента прекращения осадков 
достигнет 5,5 кг/м

2

, можно начать фрезерование. 

 

Таблица 5.2. Категории дней сушки 

Категория 
дня 

Индекс  Средне-

суточная 
температура 
воздуха, 

0

С 

Влажность 
воздуха  в 
15 ч, % 

Облачность 

в 15 ч, 

баллы 

Осадки, 
кг/м

2 

 

Слабая 

сушка 

 
D-1 

 

6 – 10 
10,1 – 14 
14,1 –20 

≥

 20,1 

30 –50 
51 – 60 
61 – 75 
76 – 80 

≤ 10 
≤ 10 
≤ 10 
≤ 10 

При осадках 
1 – 3 кг/м

2

 

сушки нет  
(D-0) 

 
 
Средняя 
сушка 

 

 
 

D-2 

6 –10 
10,1 – 14 
14,1 – 20 
14,1 – 20 

≥ 

20,1 

≥ 

20,1 

<

 30 

30 –50 

< 

40 

40 –60 
40 – 60 
51 –75 

≤ 4 
≤ 8 
≤ 10 
≤ 8 
≤ 10 
≤ 8 

При осадках 
1 – 3 кг/м

2 

слабая сушка

  

(D-1) 

 
 

Хорошая 

сушка 

 
 

D-3 

10 – 14 
14,1 – 20 
14,1 – 20 

≥

 20,1 

≥ 20,1

 

<

 30 

<

 40 

40 – 50 

<

 40 

40 – 60 

≤  4 
≤  9 
≤  6 
≤ 10 
≤ 7 

При осадках  
1 – 3 кг/м

2

 

средняя сушка  
(D-2) 

 

Но  как  запланировать  длительность  перерыва  техноло-

гического  процесса  после  осадков  при  отсутствии  почвенных 
испарителей на участке



 В таком случае можно предложить два 

варианта  оперативного  планирования.  По  первому  варианту 
необходимо  рассчитать  условную  испаряемость  за  сутки  по 
формуле 

i

у

 

= а

0

 + а

1

 

t

15

 + а

2

V

в

 – а

3

φ

15

,                         (5.1) 

где 

i

у

 – условная испаряемость на предстоящие сутки, кг/м

2

; 

       а

0

, а

1

, а

2

, а

3

 – эмпирические коэффициенты; 

       t

15

, 

V

в

, 

φ

15

  –  соответственно  прогнозируемые  значения 

температуры воздуха (

0

С), скорости ветра (м/с) и относительной 

влажности воздуха (%) в дневное время.  

Температуру  воздуха  принимают  в  соответствии  с 

прогнозом погоды. Скорость ветра можно оценить визуально по 
приложению 6. Относительную влажность воздуха принимают с 
учетом метеоданных прошедших суток. 

 

 

298 

Эмпирические  коэффициенты  зависят  от  климатических 

условий  расположения  торфяного  производства.  Так,  для 
Тверской и граничащих с ней областях можно принять а

0

 = 3,47; 

а

1

 = 0,21; а

2

 = 0,15 и а

3

 = 0,07. Для Московской и смежных с ней 

областях коэффициенты соответственно равны 3,77; 0,14; 0,11 и 
0,05. 

 

Рис. 5.2. График для определения испаряемости со времени прекращения 

осадков до фрезерования торфяной залежи: 1 – верховая залежь ( R 



 20% );  

2 – низинная залежь ( R 



 15%) 

 

Для  расчета  времени  возобновления  фрезерования  период 

активной сушки принимают с 9 до 17 ч по местному времени. Таким 
образом,  рассчитанное  по  формуле  (5.1)  значение  условной 
испаряемости  на  сутки  делят  на  восемь  и  получают  часовую 
испаряемость.  По  истечении  дня  активной  сушки  получают 
фактические  показатели  по  температуре,  скорости  и  влажности 
воздуха,  значения  которых  подставляют  в  формулу  (5.1)  и 
рассчитывают 

условную 

испаряемость 

по 

фактическим 

метеорологическим  данным  за  прошедшие  сутки.  Точность 
планирования с использованием рис. 5.2 можно принять ± (20 – 25) %. 

Рыхление  слоя  фрезерного  торфа  ворошилками  при 

возобновлении  цикла  рекомендуется  выполнять  при  сумме 
осадков  не  более  8  кг/м

2

.  При  осадках  свыше  8  кг/м

2

 

рекомендуется выполнять повторное фрезерование. 

 

 

299 

Пример  5.1.

  Запланировать  время  возобновления  технологического 

цикла  добычи  фрезерного  торфа  на  верховом  типе  залежи  после  осадков  в 
количестве  12,1  кг/м

2

,  которые  прекратились  в  14  ч  18  июня.  Фактические 

метеорологические  показатели  за  18.06:  температура  воздуха 

t

15

  =  21

0

С, 

скорость  ветра 

V

в

  =  6  м/с,  относительная  влажность  воздуха 

φ

15

  =  80  %. 

Прогнозируемые метеорологические показатели на 19.06: температура воздуха 
в дневное время 

t

15

  =  20-24 

0

C  (средняя  22 

0

С), влажность воздуха 60 – 79 %, 

скорость ветра 4 – 6 м/с. Область расположения – Владимирская. Испарителя 
на участке нет. 

Из  графика  на  рис.  5.2  находим,  что  для  просушки  верхнего  слоя 

торфяной залежи после осадков необходимо выдержать такой период времени, 
в котором с поверхности почвенного испарителя удаляется примерно 6,4 кг/м

2

 

влаги. 

По формуле (5.1) находим условную испаряемость за 18.06 

i

у

 

 = 3,77 + 0,14∙21 + 0,11∙6 – 0,05∙80 = 3,37 кг/м

2

. 

При  расчете  испаряемости  с  целью  планирования  технологических 

операций время активной сушки принимают с 9 до 17 ч. Следовательно, за 1 ч  
условная  испаряемость  составит  3,37  /  8  =  0,42  кг/м

2

,  а  за  период  с  момента 

прекращения осадков в 14 ч до 17 ч – 0,42∙3 = 1,26 кг/м

2

. 

Условная испаряемость на 19.06 по прогнозу погоды [формула (5.1)] 

i

у

 = 3,77 + 0,14∙22 + 0,11∙5 – 0,05∙65 = 4,15 кг/м

2

. 

Условная  испаряемость  за  3  ч  18  июня  и  весь  день  19  июня  составит 

1,26  +  4,15  =  5,41  кг/м

2

,  а  по  графику  была  найдена  величина  6,4  кг/м

2

.  При 

точности  планирования  возобновления  цикла  ±25  %  можно  принять,  что 
фрезерование залежи после осадков следует начать с 17 ч 19 июня. 

  

Второй  вариант  планирования  сроков  перерыва  процесса 

после осадков заключается в применении специальной методики 
по  расчету  количества  циклов,  разработанной  во  ВНИИ 
торфяной  промышленности.  На  основании  этой  методики  в 
табл. 5.3 указана продолжительность перерыва в уборке торфа. 
Рыхление слоя фрезерной крошки ворошилками или повторное 
фрезерование должно быть выполнено заблаговременно. 

 

Таблица 5.3. Продолжительность перерыва технологического процесса 

после осадков до уборки фрезерного торфа условной влажностью 40% 

Суммарные 
осадки, кг/м

2 

Продолжительность перерыва, сутки 

Низинная 

залежь 

R≥15 

%, 

верховая и переходная R≥20 % 

Низинная 

залежь 

R<15 

%, 

верховая и переходная R<20 % 

Хорошая 
сушка 

Средняя 
сушка 

Слабая 
сушка 

Хорошая 
сушка 

Средняя 
сушка 

Слабая 
сушка 

3,1 – 5,0 
5,1 – 7,0 
7,1 – 10,0 

до 0,5 
0,5 – 1,5 
1,5 – 2,0 

0,5 – 1,0 
1,0 – 2,0 
2,0 – 2,5 

1,5 – 2,5 
2,5 – 3,0 
3,0 – 3,5 

до 1,0 
1,0 – 2,0 
2,0 – 3,0 

1,0 – 2,5 
2,5 – 3,5 
3,5 – 4,5 

2,0 – 3,5 
3,5 – 4,5 
4,5 – 5,5 

Примечание.  При  суммарных  осадках  свыше  10,0  кг/м

2

  продол-

жительность перерыва в уборке увеличивается на 0,5 суток за каждые 5 кг/м

2

 

осадков. 

 

 

300 

Иначе  говоря,  в  табл.  5.3  указана  продолжительность 

просушки  залежи  и  сушки  фрезерного  торфа  до  уборочной 
влажности.  Поэтому  при  использовании  табличных  данных 
точность  планирования  возобновления  цикла  после  осадков 
будет ниже. 

 

Пример  5.2.

  Определить  продолжительность  перерыва  техноло-

гического  процесса  добычи  энергетического  фрезерного  торфа  на  верховом 
типе  залежи  со  степенью  разложения  25  %  после  осадков,  выпавших  в 
количестве 8,5 кг/м

2

 7 июля. Время прекращения осадков – 13 ч. Категория дня 

сушки после осадков – средняя (D-2). 

По табл. 5.3 находим, что продолжительность перерыва после осадков 

до уборки составляет 2,0 – 2,5 дня. Можно в день выпадения осадков 7 июля 
на просушку залежи принять 0,5 суток и с утра 8 июля развернуть работы по 
рыхлению фрезерной крошки ворошилками. 

 

5.3. Организация фрезерования торфяной залежи 

 

Методы  планирования  времени  фрезерования  залежи 

после  осадков,  изложенные  в  п.  5.2,  разработаны  при  условии 
содержания  производственных  площадей  в  соответствии  с 
правилами  технической  эксплуатации  (глубина  картовых 
каналов  1,6  –  1,8  м,  исправность  мостов-переездов,  наличие 
спрофилированной поверхности карт, отсутствие выступающих 
пней).  Практически  на  участках  добычи  фрезерного  торфа  эти 
требования  не  всегда  выполняются  из-за  их  трудоемкости  и 
время  возобновления  технологического  цикла  определяется 
визуально. 

Самой  важной  задачей  в  процессе  фрезерования  является 

планирование  глубины  фрезерования  и  осуществление  ее 
контроля.  От  правильно  выбранной  глубины  фрезерования  в 
конечном  итоге  будут  зависеть  цикловые  сборы  и  степень 
использования  сложившихся  метеорологических  условий  для 
сушки фрезерного торфа. 

При  расчете  циклового  сбора  принимается  нормативная 

глубина фрезерования (см. табл. 4.1), которая была установлена 
применительно  к  средней  категории  дней    и  нормативной 
влажности  верхнего  эксплуатационного  слоя  торфяной  залежи. 
При  оперативном  планировании  глубины  фрезерования 
необходимо  учитывать  категории  дней  сушки  в  предстоящем 
цикле  и  начальную  влажность.  Методы  оценки  категории  дней 
сушки  подробно  изложены  в  п.  5.2.  Наиболее  точным 

 

 

301 

показателем  характеристики  дня  сушки  является  величина 
испаряемости с поверхности почвенного испарителя. 

Более  значимым  показателем  при  планировании  глубины 

фрезерования  в  предстоящем  цикле  является  начальная 
влажность  сфрезерованной  крошки.  Здесь  можно  рассмотреть 
три  ситуации:  1)  возобновление  технологического  процесса 
после  значительных  осадков;  2)  проведение  второго  и  третьего 
циклов, не прерываемых осадками; 3) выполнение четвертого и 
последующих  циклов  после  осадков  в  периоды  устойчивой 
работы. 

При  возобновлении  технологического  процесса  после 

осадков  начальная  влажность  фрезерной  крошки  практически 
равна  эксплуатационной  влажности  верхнего  слоя  торфяной 
залежи,  т.е.  изменять  нормативную  глубину  фрезерования  не 
следует. При выполнении второго и последующих циклов после 
осадков оставшаяся часть сухой крошки от предыдущего цикла 
снижает 

начальную 

влажность 

фрезерной 

крошки. 

Следовательно,  при  прочих  равных  условиях  можно  увеличить 
глубину  фрезерования.  После  выполнения  третьего  цикла  в 
период  устойчивой  погоды  в  результате  фильтрации  в  залежь 
ранее выпавших осадков начальная влажность нафрезерованной 
крошки  имеет  тенденцию  к  снижению.  В  зависимости  от 
состояния  осушительной  сети  и  поверхности  полей  начальная 
влажность  может  быть  различной  и  не  соответствовать 
расчетным  значениям,  поэтому  на  участке  необходимо 
систематически  отбирать  пробы  на  начальную  влажность  во 
втором,  третьем  и  четвертом  циклах  после  осадков  с  целью 
создания статистической базы данных. 

Глубину  фрезерования  во  втором  и  последующих  циклах 

после осадков можно рассчитать по формуле 

,

)

100

(

)

100

(

100

.

.

.





−





−

=

с

э

н

з

у

р

ц

р

ф

q

h

   

 

(5.2) 

где 

h

ф.р

 – расчетная глубина фрезерования в предстоящем цикле, мм; 

       

q

ц.р

 – расчетный цикловой сбор, т/га; 

       

ω

у

 – условная влажность готовой продукции, %; 

       

γ

з.н

  –  плотность  торфяной  залежи  при  нормативной 

влажности, кг/м

3

; 

 

 

302 

       

ω

э

 

–  нормативная  эксплуатационная  влажность,  %  

(см. табл. 4.1); 
       

α

с

 – коэффициент циклового сбора (см. табл. 4.2 и 4.3). 

Расчетный цикловой сбор (т/га) определяется по формуле  

q

ц.р

 = q

ц.н  

К

ω

 К

и

 , 

 

 

(5.3) 

где 

q

ц.н

 – нормативный цикловой сбор, т/га [формула (4.1)]; 

       

К

ω

  –  коэффициент,  учитывающий  снижение  начальной 

влажности; 
       

К

и

 – коэффициент, учитывающий изменение категории дней 

сушки в предстоящем цикле. 

При  снижении  начальной  влажности  и  сохранении 

нормативной  глубины  фрезерования  уменьшается  количество 
воды,  удаляемой  из  сушимого  слоя  фрезерного  торфа,  что 
приводит к сокращению длительности цикла. С экономических 
позиций  целесообразнее  сохранить  нормативную  продол-
жительность  цикла  и  повысить  цикловые  сборы  за  счет 
увеличения 

глубины 

фрезерования, 

т.е. 

организовать 

технологический  процесс  таким  образом,  чтобы  количество 
удаленной  в  процессе  сушки  влаги  примерно  было  бы 
одинаковым  при  различной  начальной  влажности.  Подставим 
значения формулы (5.3) в формулу (5.2): 

.

)

100

(

)

100

(

100

.

.

.





−





−

=



с

э

н

з

у

и

н

ц

р

ф

К

K

q

h

     

 (5.4) 

Из  формулы  (5.4)  следует  вывод,  что  при  планировании 

глубины  фрезерования  достаточно  нормативную  величину 
помножить на коэффициенты 

К

ω

  и 

К

и

. Коэффициенты 

К

ω

  были 

рассчитаны  на  основании  формул  по  расчету  длительности 
сушки,  в  которых  учтено  снижение  интенсивности  сушки  при 
увеличении толщины сушимого слоя (более подробно о влиянии 
толщины слоя на интенсивность сушки изложено в разделе 10). 
Коэффициенты 

К

ω

 приведены в табл. 5.4. 

Коэффициент,  учитывающий  изменение  категории  дней 

сушки, рассчитывается по формуле 

,

75

,

0

.



















=

ц

ср

с

ц

и

и

i

i

i

К

    

 

(5.5) 

 

 

303 

где 

i

и

  –  прогнозируемая  испаряемость  на  сутки,  кг/м

2

  [формула 

(5.1)]; 
       

τ

цi

 

– планируемая продолжительность цикла, сутки; 

       

i

с.ср

  –  средняя  многолетняя  эффективная  испаряемость  за 

сутки, кг/м

2

 (приложение7); 

       

τ

ц

 – нормативная продолжительность цикла, сутки. 

 

Таблица 5.4. Коэффициенты 

К

ω

 к нормативной глубине фрезерования  

при снижении начальной влажности фрезерного торфа 

Начальная влаж-

ность фрезерной 

крошки, % 

Низинная 

залежь 

при 

нормативной влажности 

Верховая  залежь  при 
нормативной влажности 

75 % 

78 % 

79 % 

82 % 

82 

– 

– 

– 

1,00 

81 

– 

– 

– 

1,05 

80 

– 

– 

– 

1,10 

79 

– 

– 

1,00 

1,15 

78 

– 

1,00 

1,05 

1,20 

77 

– 

1,00 

1,10 

1,25 

76 

– 

1,05 

1,15 

1,30 

75 

1,00 

1,10 

1,20 

1,35 

74 

1,05 

1,15 

1,25 

1,40 

73 

1,10 

1,20 

1,30 

1,45 

72 

1,15 

1,25 

1,35 

1,50 

71 

1,20 

1,30 

1,40 

1,55 

70 

1,25 

1,35 

1,45 

1,60 

69 

1,30 

1,40 

1,50 

1,65 

68 

1,35 

1,45 

1,55 

1,70 

67 

1,40 

1,50 

1,60 

1,70 

66 

1,45 

1,55 

1,65 

1,70 

65 

1,50 

1,60 

1,70 

1,70 

 

Ранее 

отмечалось, 

что 

прогнозируемая 

величина 

испаряемости по формуле (5.1) имеет низкую степень точности, 
особенно  в  периоды  неустойчивой  погоды.  В  практических 
расчетах  можно  по  установившейся  категории  дней  сушки 
рассматриваемого  периода  принять  коэффициенты:  средняя 
категория  дней  сушки  – 

К

и

  =  1,00;  слабая  сушка  – 

К

и

 

=  0,70; 

хорошая сушка  – 

К

и

 

= 1,30. Определять категорию дней сушки 

по одной из вышеописанных методик необходимо обязательно с 
целью хорошей организации технологического процесса. 

 

Пример  5.3.

  Рассчитать  глубину  фрезерования  применительно  к 

неуплотненной  торфяной  залежи  верхового  типа  со  степенью  разложения  
25  %  при  выполнении  третьего  цикла  после  осадков  на  полях  второго  года 

 

 

304 

эксплуатации.  По  результатам  анализа  ранее  отобранных  проб  было 
установлено,  что  начальная  влажность  фрезерной  крошки  при  выполнении 
третьего  цикла  составляет  примерно  77  %.  Категория  дней  сушки  за 
предыдущие два цикла была средней (

D

 – 2). 

Табличные показатели для расчетов: 

нормативная влажность верхнего слоя залежи – 82 % (см. табл. 4.1); 
нормативная глубина фрезерования – 

h

ф.н

 = 11 мм (см. табл. 4.1); 

коэффициент  увеличения  глубины  фрезерования  при  снижении  начальной 
влажности – 

К

ω

 = 1,25 (табл. 5.4); 

коэффициент, учитывающий категорию дней сушки, – 

К

и

 = 1,0. 

Таким  образом,  нормативную  глубину  фрезерования  увеличиваем  на  

25 % и получаем 

h

ф.р

 = 11∙1,25∙1,0 = 13,8 мм, т.е. 14 мм. 

 

Эффективность  использования  благоприятных  периодов 

для сушки фрезерного торфа во многом зависит от соответствия 
фактической  глубины  фрезерования  ее  расчетному  значению. 
Фактическая  глубина  фрезерования  всегда  будет  отличаться  от 
расчетной  вследствие  неодинаковой  просадки  катков  в  залежь 
на  картах  с  разными  физико-механическими  свойствами  торфа 
(по  типу  залежи,  степени  разложения,  влажности,  пнистости). 
На  фактическую  глубину  фрезерования  оказывают  влияние 
рельеф поверхности производственных площадей и скоростные 
режимы  при  выполнении  операции.  Поэтому  постоянный 
контроль  за  фактической  глубиной  фрезерования,  знание  и 
умение  оценивать  причины  ее  изменения  являются  составной 
частью управления технологическими процессами. 

Методика  определения  фактической  глубины  фрезеро-

вания заключается в следующем. Сразу же после фрезерования 
торфяной  залежи  и  остатков  торфа  от  предыдущего  цикла  на 
карте  отбираются  пробы  нафрезерованной  крошки.  Выбранная 
карта  не  должна  иметь  отличий  по  рельефу  и  степени 
осушенности  от  представляемой  ею  площади  нескольких 
технологических  площадок.  Для  отбора  проб  применяется 
металлическая  рамка  размером  250  ×  200  мм  по  внутреннему 
сечению  и  высотой  бортов  50  мм.  Рамка  устанавливается 
длинной  стороной  перпендикулярно  движению  машин  и 
вдавливается  в  залежь  на  3  –  5  мм.  Для  удобства  пользования 
рамка  имеет  две  ручки.  Затем  находящаяся  внутри  рамки 
фрезерная  крошка  собирается  с  помощью  кисти  и  совком 
переносится в полиэтиленовый мешок. 

 

 

305 

Пробы  отбираются  по  диагонали  карты  примерно  на 

равном  расстоянии  друг  от  друга.  Чем  больше  будет  отобрано 
проб,  тем  выше  точность  полученных  результатов.  В  пределах 
точности ±10 % и надежности 80 % отбирается 15 – 20 проб на 
одной  карте.  Общую  пробу  отправляют  в  лабораторию,  где 
определяют  ее  массу  и  разделывают  для  определения 
влажности. 

Фактическую  глубину  фрезерования  (мм)  рассчитывают 

относительно  плотности  неуплотненной  машинами  торфяной 
залежи по формуле 

,

)

100

(

)

100

(

10

3

.

.

.

.

н

э

н

э

ф

ф

н

Ф

Ф

р

h



−





−

=

    

 

(5.6)  

где 

р

н.ф

  –  фактическая  удельная  загрузка  фрезерного  торфа  при 

начальной влажности, кг/м

2

; 

       

ω

ф

  –  фактическая  влажность  фрезерной  крошки  по  данным 

лабораторного анализа, %; 
       

γ

э.н

  –  нормативная  плотность  неуплотненной  торфяной 

залежи при нормативной влажности, кг/м

3

 (приложения 1 и 2); 

       

ω

э.н

  –  нормативная  эксплуатационная  влажность  верхнего 

слоя залежи, % (см. табл. 4.1). 

),

/(

1

.

n

f

р

р

n

i

фi

ф

н



=

=

                  

(5.7) 

где 



=

n

i

фi

р

1

–  общая  масса  сфрезерованного  торфа  при  отборе 

проб, кг; 

       f

 – внутренняя площадь рамки, м

2

; 

       

n

 – число пунктов отбора. 

 

Пример  5.4.

  Определить  фактическую  глубину  фрезерования  по 

неуплотненной  торфяной  залежи  верхового  типа  степенью  разложения  25  % 
при  выполнении  третьего  цикла  после  осадков  на  полях  второго  года 
эксплуатации.  Общая  масса  отобранных  проб  крошки  после  фрезерования 
составляет  4,86  кг.  Число  пунктов  отбора  –  15,  площадь  рамки  –  0,05  м

2

, 

фактическая  влажность  торфа  –  76,2  %.  Расчетная  глубина  фрезерования  –     
13,8 мм. 

Табличные показатели для расчетов: 

нормативная влажность верхнего слоя залежи – 82 % (см. табл. 4.1); 
плотность залежи при нормативной влажности – 750 кг/м

3

 (приложение 2). 

 

 

306 

Удельная загрузка после фрезерования [формула (5.7)] 

Р

н.ф

 = 4,86 /(0,05∙15) = 6,48 кг/м

2

. 

Фактическая глубина фрезерования [формула (5.6)] 

.

мм

4

,

11

)

82

100

(

750

)

2

,

76

100

(

48

,

6

10

3

.

=

−



−





=

h

ф

ф

 

Фактическая глубина фрезерования меньше расчетной на 2,4 мм. 

 

Контроль  глубины фрезерования  методом  отбора проб  из 

расстила нафрезерованной крошки и определения ее влажности 
в  лабораторных  условиях  позволяет  получить  фактические 
показатели  со  значительным  отставанием  от  времени 
выполнения  первой  операции.  При  расположении  лаборатории 
на  территории  поселка  сведения  о  влажности  будут  получены 
только  на  следующий  день.  При  оперативном  контроле 
операции  фрезерования  предложено  измерять  толщину 
нафрезерованной крошки специальным устройством (рис. 5.3). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 5.3. Схема устройства  

для определения толщины расстила 

фрезерного торфа 

 

В металлической трубе 1 помещен подвижный стержень 2, 

внизу  которого  шарнирно  закреплено  пластмассовое  легкое 
кольцо  3  диаметром  12  –  15  см  (аналогично  кольцу  лыжной 
палки). К трубе приварены три плоские опоры 5, которые легко 
прорезают слой фрезерного  торфа  4  и  немного  вдавливаются  в 
подстилающую залежь. На трубе жестко закреплена линейка 6, а 
на стержне установлен указатель 7. 

Предварительно  определяется  отсчет  на  линейке  при 

отсутствии  крошки  на  поверхности  торфяной  залежи.  Затем 
после  фрезерования  производится  снятие  показаний  при 

 

 

307 

наличии  расстила.  Разность  дает  толщину  слоя  расстила 
фрезерного  торфа.  Высота    устройства  выбирается  из  расчета 
расположения  линейки  на  уровне  глаз  наблюдателя.  Прибор 
прост в изготовлении и может быть сделан силами мастерских. 
Стержень 2 изготавливают из трубки диаметром 5 – 6 мм, а для 
детали 1 целесообразно применить тонкостенную трубу. 

Планируемая 

толщина 

слоя 

после 

фрезерования 

рассчитывается по формуле 

,

.

.

.

)

100

(







−

=

с

с

н

у

р

ц

р

н

q

h

                             (5.8) 

где 

h

н.р

  –  расчетная  толщина  слоя  крошки  после  фрезерования 

при начальной влажности, мм; 
       

q

ц.р

 

–  расчетный  цикловой  сбор  в  планируемом  цикле,  т/га 

[формула (5.3)]; 
       

ω

у

 

– условная влажность готовой продукции, %; 

       

γ

н.с

  –  насыпная  плотность  фрезерного  торфа  в  пересчете  на 

абсолютно сухое вещество, кг/м

3

 (приложения 8 и 9); 

       

α

с

  –  коэффициент  нормативного  циклового  сбора  (см.  

табл. 4.2 и 4.3). 

В приложениях 8 и 9 насыпная плотность приводится при 

различном 

начальном 

влагосодержании. 

Для 

расчета 

влагосодержания 

W,

 имея значения относительной влажности 

ω,  

используют формулу пересчета  

W = ω / (100 – ω). 

Фактическая 

толщина 

нафрезерованной 

крошки 

замеряется  по  диагонали  карты  в  40  –  50  пунктах, 
расположенных примерно на равном расстоянии друг от друга. 
Данные  замеров  заносятся  в  журнал,  а  затем  рассчитывается 
среднеарифметическая толщина. 

 

Пример  5.5.

  По  данным  примеров  5.3  и  5.4  рассчитать  толщину  слоя 

торфяной крошки в начале сушки. При начальной влажности 77 % расчетный 
коэффициент увеличения циклового сбора составил 1,25 (табл. 5.4). 

Табличные показатели для расчетов:  

нормативная влажность верхнего слоя залежи – 82 %; 
плотность торфяной залежи при нормативной влажности – 750 кг/м

3

; 

условная влажность готовой продукции – 40 %; 
коэффициент циклового сбора при пнистости 1,3 % – 0,50 (см. табл.4.2); 
влагосодержание при влажности 77 % –  

W

 = 77 / (100 – 77) = 3,35 кг/кг; 

насыпная плотность абсолютно сухого торфа – 74 кг/м

3

 (приложение 9).  

 

 

308 

Нормативный цикловой сбор [формула (4.1)] 

.

т/га

4

,

12

50

,

0

40

100

)

82

100

(

750

011

,

0

10

.

=



−

−







q

н

ц

 

Расчетный цикловой сбор [формула (5.3)] 

q

ц.р

 

= 12,4∙1,25∙1,00 = 15,5 т/га. 

Планируемая толщина слоя [формула (5.8)] 

.

мм

25

50

,

0

74

)

40

100

(

5

,

15

.

=



−



=

h

р

н

 

 

При  планировании  глубины  фрезерования  необходимо 

учитывать  и  организацию  работы  технологических  машин.  По 
установившейся  традиции  операцию  фрезерования  после 
осадков  выполняют  за  возможно  короткий  срок,  используя 
вечерние  и  ночные  часы  суток.  При  такой  организации  на 
следующие  сутки  та  площадь,  которая  была  зафрезерована  в 
часы после окончания активной сушки, одновременно входит в 
процесс сушки нафрезерованной крошки и в одно и то же время 
готова  к  проведению  очередной  операции.  Однако  из-за 
ограниченной  производительности  технологических  машин 
происходит  отставание  выполнения  операции  от  времени 
готовности  торфа  по  условию  сушки.  Особенно  это  отставание 
наблюдается при работе уборочных машин. 

С целью приближения расчетных сроков окончания цикла 

сушки к тем срокам, которые обусловлены организацией работы 
уборочных  машин  с  учетом  их  производительности,  были 
обоснованы  поправочные  коэффициенты  к  расчетной  по 
формуле  (5.4)  глубине  фрезерования  в  зависимости  от 
последовательности  обработки  полей  и  порядкового  номера 
цикла  после  осадков  (при  расчетах  вся  производственная 
площадь  разбивалась  на  восемь  полей  с  однородной  по 
качественной  характеристике  торфяной  залежью).  Величины 
коэффициентов приведены в табл. 5.5. 

С 

учетом 

практического 

применения 

расчетные 

коэффициенты  для  регулирования  глубины  фрезерования 
приняты ступенчатыми с точностью 0,05 и составили от 1,00 до 
1,25  (табл.  5.5).  Внедрение  поправочных  коэффициентов 
позволяет  значительно  сократить  разрыв  во  времени  между 
готовностью  торфа  по  условию  сушки  и  его  уборкой  и  тем