Основное направление развития лесной промышленности — совершенствование технологических процессов, позволяющих вести безотходную заготовку древесины, рационально и комплексно ее использовать.
С этой целью создают средства механизации и разрабатывают технологические процессы для заготовки, сбора и транспортировки всей вырубленной древесины от рубок главного пользования и древесной массы от рубок ухода за лесом. Это позволит увеличить объем древесины, снимаемой с 1 га лесопокрытой площади и вовлечь в производство всю древесную массу, что, в свою очередь, дает возможность снизить удельные капитальные затраты на 1 м3 заготовляемой древесины.
Всевозрастающие темпы производства целлюлозы, бумаги, картона, древесных плит, лесохимических и других продуктов из древесины требуют поиска новых сырьевых ресурсов.
Такими дополнительными ресурсами древесного сырья являются лесосечные отходы от рубок главного пользования и древесная масса от рубок ухода за лесными молодняками, которые в настоящее время почти не используются. Это большой резерв древесного сырья, пригодного по своим свойствам для выпуска промышленной продукции, что особенно важно для малолесных районов страны, где потребности в древесине удовлетворяются за счет ввозимого из многолесных районов страны сырья, на перевозку которого расходуются огромные средства.
Чтобы вовлечь в производство дополнительное древесное сырье, необходимо разработать технологические процессы и средства механизации для его заготовки и транспортировки в пункты переработки. В горных условиях региона Карпат работы по заготовке лесосечных отходов заключаются в сборе и складировании вручную в кучи ветвей и сучьев на лесосеках и в транспортировке их на погрузочные площадки.
Изучение литературных источников, опыт работы лесных предприятий Карпат, проведенные нами исследования позволили разработать пять вариантов технологических процессов сбора, спуска с гор, подвозки на верхний склад и вывозки лесосечных отходов, образующихся при рубках главного пользования.
Технологический процесс заготовки лесосечных отходов и мелкотоварной древесины включает следующие операции: валка тонкомера, сбор и складирование лесосечных отходов после заготовки леса, пакетирование их, спуск с гор, трелевка, вывозка и погрузочно-разгрузочные работы на базе существующих и вновь разрабатываемых механизмов.
Сбор, складирование и пакетирование лесосечных отходов, предназначенных для дальнейшей транспортировки и переработки, выполняют аналогично операциям по очистке мест рубок. При этом производственные операции по заготовке и сбору лесосечных отходов предусмотрены технологической картой на разработку лесосеки и оплачиваются по действующим расценкам. В случае выполнения непредвиденных работ в процессе заготовки и сбора лесосечных отходов на них устанавливают временные нормы затрат времени и расценки.
Наиболее трудоемкая операция в технологическом процессе заготовки лесосечных отходов в условиях Карпат — спуск и трелевка их с гор. Поэтому работы по заготовке и транспортировке лесосечных отходов на погрузочную площадку необходимо включать в комплекс работ бригад, занятых на основных видах лесосечных работ, путем создания единых комплексных бригад для выполнения полного цикла лесосечных работ, связанного с заготовкой и вывозкой всей древесной массы, заготовляемой на лесосеке. В настоящее время комплексная бригада — наиболее прогрессивная форма организации труда. Она формируется, исходя из принципов координации рабочих операций, выполняемых членами бригады, полной или частичной взаимозаменяемости и совмещения профессий. Количественный состав комплексной бригады для выполнения всего цикла лесосечных работ по технологической схеме определяют в каждом конкретном случае, рассчитывая на основе вида и количества трелевочных средств для транспортировки древесины и лесосечных отходов. Потребность и вид механизмов на каждую подлежащую разработке лесосеку определяют, исходя из рельефных условий лесосеки, расстояний спуска и трелевки древесины и лесосечных отходов, плановой выработки на машино-смену.
Согласно «Правилам рубок главного пользования и лесовосстановительных рубок в горных лесах Карпат Украинской ССР», утвержденным Гослесхозом СССР в 1983 г., в горных лесах Карпат проводят добровольно-выборочные, равномерно-постепенные и сплошнолесосечные рубки.
Сплошнолесосечные рубки применяются в основном на пологих и покатых склонах.
Постепенные и выборочные рубки ограничивают лесопользование, снижают эффективность, а в ряде случаев исключают использование механизмов. Технологический процесс горных лесозаготовок усложняется вследствие необходимости равномерной и частичной выборки леса по всей площади лесосеки, сохранения подроста и устранения причин, вызывающих эрозию почвы.
В настоящее время потребность экономного расходования топливно-энергетических ресурсов, снижения удельного расхода всех видов энергии на заготовку 1 м3 древесного сырья требуют разработки и внедрения энергосберегающей технологии лесозаготовок.
Такая технология дает возможность увеличить отношение полезной нагрузки к массе транспортной системы (чем меньше коэффициент тары, тем меньше затрачиваемая работа), а следовательно, уменьшить удельный расход топлива на 1 м3 стрелеванного древесного сырья.
Наименьшие коэффициент тары, удельные энергозатраты расхода топлива и затраты на ремонт и техническое обслуживание дает тросовая лебедочная трелевка. Основной ее недостаток — большие затраты ручного труда на монтажно-демонтажные работы. Однако его можно в значительной мере устранить, применяя самоходные трелевочные лебедки, а также формируя заранее соответствующими машинами на всей лесосеке пачки древесного сырья. При удачном расположении пачек древесного сырья и самоходных лебедок на лесосеке можно разработать технологический прием, позволяющий решить проблему проходимости, обеспечить существенно более высокую производительность труда при значительно меньшей энергоемкости процесса.
Использование при спуске древесного сырья с гор ускорения свободного падения позволяет получить самые низкие в канатных лесоспусках, особенно с переменным натяжением каната, энергоемкость двигателя лебедки, расход горюче-смазочных и других материалов.
Для спуска с гор древесного сырья, по нашему мнению, необходимо применять трубопроводный транспорт и лотки из синтетического материала, которые не требуют двигателей, горючесмазочных материалов, не засоряют окружающую среду. При прокладке синтетических труб и лотков в лесу в наименьшей мере повреждается растущий лес, почва и подрост.
Организация в лесу безотходной технологии позволит заготовленное и вывезенное с лесосеки в научно обоснованных размерах древесное сырье и отходы переработать и использовать по безотходной схеме, без потерь.