Технологический процесс лесозаготовительных и нижнескладских работ. Характеристика арендуемого ОАО "Онегалес" лесосечного фонда. Наличие и подготовка рабочих кадров. Уровень механизации работ и труда. Выбор и обоснование технологии и системы машин.
Аннотация к работе
Акционерное общество открытого типа ОАО «Онегалес» преобразованное из Онежского комплексного леспромхоза, расположено на территории Онежского Административного района Архангельской области. Контора предприятия находится в районном центре г. Онега на южном побережье Белого моря, в устье реки Онега по адресу: 164840 Архангельская область г. В предприятии установлена акционерная форма собственности, регламентируемая уставом АООТ «Онегалес», утвержденного в комитете по управлению госимуществом Архангельской области 19 января 1993 года и зарегистрированного в администрации г.Работа ведется по шестидневной рабочей неделе с семичасовым рабочим днем в осеннее - зимний период и с восьмичасовым рабочим днем при пятидневной рабочей неделе. В технологический процесс на лесозаготовках входят следующие операции: валка, трелевка деревьев, обрезка сучьев сучкорезными машинами, погрузка хлыстов и сортиментов на лесовозные автопоезда. В Северодвинском лесхозе действует договор аренды от 17.11.97, утвержденный постановлением МО «Приморский район» от 21.11.97 №720, 1 участок на 10 лет с ежегодным отпуском 62,3 тыс. м.куб., 2-й участок на 49 лет с ежегодным отпуском 101 тыс. м.куб. В РММ ОАО «Онегалес» проводятся следующие виды обслуживаний: ТО-1, ТО-2, ТО-3 (для тракторов); СО, а также осуществляются работы по текущему и капитальному ремонту. В осенне-зимний период лесосечные работы при механизированной валке и трелевке тракторами с канатно-чокерной оснасткой ведутся в одну смену, при заготовке комплексами, а также на обрезке сучьев и погрузке хлыстов работы ведутся в две смены.
План
3.2 Календарный план работы
Объем заготовки за зимний сезон, тыс. м3
(3.1) где - доля заготовки за зимний сезон, = 0,5;
- годовой объем заготовки, тыс. м3;
Объем заготовки за летний сезон, тыс. м3
(3.2)
Среднесуточный объем заготовки древесины за зимний и летний , сезоны соответственно, м3:
(3.3)
(3.4) где , - соответственно расчетное число дней заготовки древесины за зимний и летний сезоны.
Параметры , используются для расчета , за каждый месяц и в целом за зимний и летний сезоны и заполнение календарного плана (таблица 3.2).
Например, объем заготовки за январь , м3, вычисляем по формуле
(3.5) где - количество рабочих дней в январе.
Суточный объем погрузки (вывозки) за зимний сезон , м3,
(3.6) где - продолжительность осенней распутицы, дней;
- расчетное число дней погрузки (выгрузки) за зимний сезон, (из календарного плана).
Суточный объем погрузки (вывозки) за летний сезон , м3, (3.7) где - продолжительность весенней распутицы, дней;
- расчетное число дней погрузки (выгрузки) за летний сезон, (из календарного плана).
Суточные и сменные объемы работ сводим в таблицу 3.2.
Календарный график лесосечных работ представлен в таблице 3.3. Поскольку валка, обрезка сучьев, раскряжевка, трелевка сортиментов, погрузка и вывозка производятся одновременно, календарный график для каждого вида работ будет одинаков.
3.3 Выбор технологической схемы разработки лесосек
Технология разработки лесосек при сплошных рубках с сохранением подроста комплексами (харвестер форвардер) применяется при любом количестве подроста под пологом леса.
Разработка делянки ведется на пасеках, расположенных перпендикулярно лесовозной дороге. Ширина пасек равна 18 м. В каждой пасеке машинист харвестера производит спиливание деревьев заподлицо с землей на волоке (шириной 5 м) и одновременно на боковых полупасеках шириной 8-9 м.
Расстояние между волоками равняется двойному вылету манипулятора и составляет 16-18 м (межволочная часть). Валка деревьев производится харвестером в просветы между деревьями. Спилив дерево, машинист подает его на волок и производит обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты, которые укладывает в поперечном к волоку направлении по обе стороны от него в места без подроста.
Обрезка сучьев и раскряжевка хлыстов на сортименты производится в автоматическом режиме по заложенной в компьютер программе.
В процессе раскряжевки одновременно производится подсортировка сортиментов на несколько групп по породам, по крупности и назначению.
Транспортировка сортиментов к лесовозной дороге форвардером производится строго по волокам.
Для вывозки сортиментов форвардер заходит в пасеку задним (или передним) ходом и производит захват и погрузку сортиментов с обоих сторон волока.
Технологические параметры разработки лесосек не имеют принципиальных различий при несплошных рубках
В целях максимального сохранения подроста хвойных пород вырубку всех удаляемых на пасеках деревьев и уборку древесины целесообразно осуществлять в два этапа с использованием мест без подроста для валки деревьев и сбора сортиментов.
При разработке лесосек харвестерами обязательно оставляют обсеменители для обеспечения естественного лесовозобновления вырубок хвойными породами.
Источниками семян являются: одиночно стоящие ветроустойчивые деревья, группы по 3-5 деревьев, семенные полосы.
Отбор и клеймение семенных деревьев и групп, а также отграничение семенных полос производят работники лесхозов одновременно с отводом лесосек. Выделенные в натуре источники семян указываются на абрисе и отмечаются в лесорубочном билете.
Отбор семенных деревьев производится на селекционной основе. В качестве семенников оставляются наиболее развитые прямоствольные, без дефекта деревья.
В составе семенных групп и полос в еловых лесах целесообразно наличие лиственных пород. Это повышает устойчивость к ветру оставленных источников семян.
Возможные варианты оставления источников семян можно объединить в три группы: - оставление источников семян по периферии вырубаемого участка;
- оставление источников семян внутри участка;
- оставление источников семян одновременно внутри и по периферии участка.
На сплошных лесосеках обсеменители в виде отдельных деревьев сосны в количестве 15-20 шт. на 1 га, равномерно расположенных по площади, оставляются в сосняках лишайниковых, брусничных.
При наличии в составе древостоев лиственницы предпочтение отдается ее обсеменителям.
Семенные полосы с расстоянием между ними 200-250 м (при размере делянок 250 х 500 м - две полосы по границам), шириной 50 м, оставляются во всех типах леса.
Все виды источников обсеменения обязательно оставляются на сплошных лесосеках независимо от способов лесовосстановления, в том числе и сохранения подроста.
С учетом многообразия функций обсеменителей (обсеменительная роль, сохранение средообразующих функций и так далее), а также простоты отвода, оставления, предпочтение во всех случаях целесообразно отдавать семенным полосам.
Обсеменители подлежат вырубке после выполнения обсеменительной функции и перевода площадей в лесопокрытые.
Запас древесины обсеменителей исключается из лесного фонда, передаваемого в рубку леспромхозам. Вид и количество источников семян указывается в лесорубочном билете, выписываемом леспромхозу.
Отбивка семенных полос заключается в основном в прохождении «темного визира». По углам полосы ставятся столбы с надписью, где указывается номер делянки, площадь и год отбивки.
Источники семян, отобранные и отбитые в натуре при отводе лесосек, уточняются при подготовке делянки в рубку мастером леса совместно с представителем лесхоза.
После окончания лесосечных работ на вырубках необходимо проведение мероприятий по улучшению санитарного состояния: очистка от порубочных остатков, оправка и уход за подростом, а также оставшейся части древостоя с вырубкой сильно поврежденных.
Очистка от порубочных остатков преследует также цель обеспечения условий для последующего возобновления естественным или искусственным способами и улучшения тепловых свойств почвы.
3.4 Обоснование оптимальных размеров бригадной делянки
При выборе оптимальных размеров делянки необходимо учитывать среднее расстояние трелевки, при котором себестоимость работ и трудозатраты имеют оптимальные значения.
В свою очередь по размерам делянки определяется фактическое расстояние трелевки и соответствующая выработка на машину.
Длину бригадной делянки принимаем равной 500 м, а ширину-250 м.
Среднее расстояние трелевки определяем по формуле
, (3.8)
где NЛ.П.Д - количество лесопогрузочных пунктов на бригадной делянке;
КО - коэффициент развития трелевочных волоков, КО=1…1,2, Для базового варианта: м. (3.9)
Среднее расстояние трелевки для базового и проектируемого вариантов 250 метров, что соответствует природоохранным требованиям.
3.6 Определение количества лесопогрузочных пунктов
Общая площадь под лесопогрузочными пунктами, производственными и бытовыми объектами должна составлять от общей площади лесосеки свыше 8 га не более: 4% - при сплошных рубках с последующим возобновлением (обсеменение и посадка культур) [2].
При машинной валке с заготовкой сортиментов лесопогрузочные пункты имеют значительную длину.
Количество лесопогрузочных пунктов определим по формуле: , (3.10) где - рекомендуемая правилами суммарная площадь лесопогрузочных пунктов и других объектов, %, ;
- площадь лесосеки, м2; ;
Lл. п - длина погрузочного пункта;
вл.п - ширина погрузочного пункта;
При размере лесосеки и при площади 50 га принимаем 12 погрузочных пунктов на лесосеку для базового варианта. Для проектируемого варианта принимаем количество лесопогрузочных пунктов на лесосеку 8.
Зная, что ширина погрузочного пункта составляет в первом варианте 40 и длина 40 метров, во втором 20 метров, находим длину лесопогрузочного пункта для проектируемого варианта по формуле (3.11).
Lп.п.= , (3.11)
Проектируемый вариант: Lп.п.= = 125 м.
Из расчета видно, что погрузочные пункты можно размещать вдоль дороги на всю длину делянки при этом не нарушая правила рубок главного пользования [2]. Принимаем: по 12 лесопогрузочных пунктов с размерами 40?40 для базового варианта и по 8 лесопогрузочных пунктов на лесосеку, с размерами 20 ? 125 метров для проектируемого варианта.
3.7 Определение ширины и количества пасек
Количество пасек для базового варианта определим по формуле: (3.12) где длина бригадной делянки, м, = 500 м;
- ширина пасеки, м, = 26 м;
Определяем ширину пасеки по формуле:
(3.13) где - угол между осью поваленного дерева и осью волока, градус, =300;
- высота среднего дерева, м, = 21 м;
пасек, При использовании на валке Харвестера 1270 ширина пасеки составляет 16…18 метров (в зависимости от максимального вылета манипулятора 8…9 метров).
С целью снижения затрат на подготовку пасечных волоков принимаем ширину пасеки для первого варианта = 26 метров, для второго варианта =18 м. Количество пасечных волоков на делянке будет равно: = шт. (3.14)
Длина участка лесосеки (секции), тяготеющего к одному лесопогрузочному пункту, при хлыстовой технологии, с учетом расположения лесопогрузочных пунктов по обе стороны уса, м, вычисляют по формуле: , (3.15) м, Для машинной технологии: м,
3.8 Определение объема древесины на лесосеке
Объем древесины на лесосеке и ее элементах Q, м3, вычисляем по формуле: (3.16) где Lл - длина лесосеки, м;
, Объем древесины на бригадной делянке: , 3.9 Определение норм выработки и норм времени на выполнение основных работ
Нормы выработки и времени принимаем по единым нормам выработки и времени [6] и нормативно-справочным материалам, и заносим в таблицу 3.4.
Для трелевочного трактора ТЛТ-100-06 определяется средневзвешенная норма выработки, для чего составляется схема (рисунок 3.2). Средневзвешенную норму выработки, м3/маш.-см., вычисляются по формуле: , (3.17)
где S - общая площадь участка бригадной делянки, примыкающего к одному лесопогрузочному пункту, м2, S1, S2, S3 - площади части делянки, для которых расстояние трелевки составляет соответственно до 150; 150…300; 300…500 м, м2, м2, м2.
Н1, Н2, Н3 - норма выработки при трелевке на расстояние соответственно до 150; 151…300; 301…500 м, м3/маш.-см
Первый базовый вариант: Осеннее-зимний период: Н1 = 81 м3/маш.-см., Н2 = 75 м3/маш.-см., Н3 = 63 м3/маш.-см. м3/маш.-см, Норму времени тср.вз, чел.-ч/м3, определяют по формуле: , (3.18) где t - продолжительность смены, ч, -количество занятых на трелевке рабочих, чел. чел.-ч/м3, Второй проектный вариант: Часовую производительность харвестера Тимберджек-1270 находим по графику [3] в зависимости от объема хлыста, затем определяем сменную производительность по формуле: (3.19) где - часовая производительность харвестера, = 21м3/ч;
- время оперативной работы в смену, = 5 часов;
м3/см
Форвардер принимаем по производительности харвестера, часовую производительность форвардера находим также по графику [4], в зависимости от среднего расстояния трелевки, = 250 м, тогда для форвардера Тимберджек-1110 = 18 м3/ч. Сменную производительность форвардера находим по формуле: (3.20) где - часовая производительность харвестера, = 18 м3/ч;
- время оперативной работы в смену, = 5 часов;
- коэффициент класса форвардера, = 1,15;
м3/см, Сменная производительность форвардера приблизительно равна производительности харвестера, поэтому для проектного варианта принимаем на валке, раскряжевке и обрезке сучьев - харвестер Тимберджек-1270, на трелевке - форвардер Тимберджек-1110. На погрузке принимаем погрузчик с манипулятором ЭО-4225А-06. Производительность на погрузке м3/см, Принимаем м3/см.
Таблица 3.5 - Нормы выработки и времени на выполнение основных работ
Вид работ Марка оборудования Количество обслуживающих рабочих, чел. Норма выработки, м3/маш.-см. (м3/см) времени, чел.-ч/м3
При механизированной заготовке древесины число бензомоторных пил принимается по числу трелевочных тракторов.
Расчетное количество рабочих, занятых на каждом виде работ, чел., определяется по формуле: , (3.23) где - норма времени, м3/чел.-час;
Расчет потребного количества машин и оборудования на основных работах для каждого варианта представлен в таблицах 3.6, 3.7.
Потребное количество машин и рабочих принимается по зимнему сезону.
(3.25) где - число тракторов в бригаде, шт.
Сезонное задание бригаде, м3, вычисляем по формуле
(3.26) где - количество смен работы за сезон, смен.
Число смен работы за сезон вычисляем по принятому режиму работы
(3.27)
3.12 Формирование мастерских участков
Годовой объем заготовки одним мастерским участком рекомендуется принимать: при механизированной валке - 70…80 тыс. м3, при машинной - 110…130 тыс. м3 [5].
При данном годовом объеме заготовки 90 тыс. м3 принимаем в обоих вариантах один мастерский участок.
3.13 Подготовительные работы
Подготовительные работы производят с целью создания условий для безопасного и эффективного выполнения основных работ на лесосеке и проводятся до начала основных работ. На долю подготовительных работ приходится 5-10% трудозатрат.
К подготовительным работам относятся [4]: приемка лесосечного фонда, подготовка лесосек и лесопогрузочных пунктов, обустройство мастерского участка, строительство временных лесовозных дорог и усов. Для проведения этих работ организуют специально подготовленные бригады, которые подчиняются мастеру леса или техническому руководителю.
Предварительно в делянках размером 250 Х 500 м намечаются затесками пасечные волоки с учетом направления трелевки и по границам их в начале разработки разрубаются объездные технологические коридоры (волоки) шириной до 5 м.
Подготовительные работы по разметке границ ведутся в течении всего года и продолжительность их составляет 277 дней.
Подготовительные работы проводятся на лесосеке до начала проведения основных работ с целью создания безопасных условий труда на основных работах.
Общая площадь лесосечного фонда:
, (3.28) га.
Количество лесосек, шт., вычисляют по формуле: , (3.29) где SЛ - принятая площадь лесосеки, га, шт.
Количество бригадных делянок, NД, шт., вычисляют по формуле: , (3.30) лесозаготовительный механизация машина труд шт.
Количество лесопогрузочных пунктов, КЛ.П, шт.: , (3.31)
Для базового варианта: шт.
Для проектного варианта: шт.
Протяженность границ лесосек и бригадных делянок, км, вычисляют: (3.32)
км.
Протяженность границ пасек, км: (3.33)
Где - длина пасеки, м;
Для базового варианта: 135,1 км
Для проектного варианта: 192,0 км
Протяженность лесовозных усов, LYC, км, вычисляют по формуле
, (3.34) где К - коэффициент развития усов, К=1,3…1,5;
- количество усов на лесосеке, = 1. км
Протяженность волоков , км, вычисляем по формуле: (3.35)
Для базового варианта: км, Для проектируемого варианта: км.