Определение запаса пневого осмола
Пневый осмол – это естественно просмоленная ядровая часть пней и корней хвойных пород. Осмол служит сырьем для скипидарного и канифольного производства. В нашей стране ведется заготовка и переработка пневого осмола из сосны обыкновенной и сосны кедровой.
Ресурсы пневого осмола определяют, исходя из числа и диаметров пней, пользуясь региональными нормативно-справочными таблицами.
Используя исходные данные в Приложении 1 и таксационную характеристику выделов, представленную в табл. 2.17, а также по значениям среднего диаметра и количеству пней осмола на 1 га (табл. 2.18), определяется запас пневого осмола на 1 га и общая площадь выдела (табл. 2.19).
Таблица 2.17
Таксационная характеристика сосновых древостоев, отведенных в рубку
| № кв. | № выд. | S, га | Состав | D, см | Бонитет | Полнота |  | Год вырубки |
| 5,2 | 6С2Е2Б | 0,6 |  | |||||
| 3,4 | 7С3Б | 0,5 |  | |||||
| 1,2 | 6С2Б1Е1Ос | 0,6 |  | |||||
| 6,8 | 6С3Б1Ос | 0,5 |  | |||||
| 2,2 | 7С2Б1Ос | 0,5 |  | |||||
| 4,1 | 6С4Б | 0,4 |  | |||||
| 5,0 | 6С1Е3Б | 0,5 |  | |||||
| 3,8 | 7С1Е2Б | 0,5 | | |||||
| 2,9 | 8С2Б | 0,6 |  | |||||
| 4,2 | 8С1Е1Б | 0,5 | | |||||
| 2,4 | 7С3Б | 0,6 | | |||||
| 6,3 | 6С2Е2Б | 0,5 | | |||||
| 2,2 | 8С2Б | 0,4 | | |||||
| 6,4 | 7С1Е1Б1Ос | 0,6 |  | |||||
| 3,3 | 7С3Б | 0,5 | |
При определении количества пней осмола необходимо учитывать долю сосны в формуле древостоя путем умножения на коэффициент участия. Также количество пней осмола зависит от давности рубки и выражается следующим соотношением:
| Давность рубки, лет | Количество пней осмола (в %) от общего числа пней, оставленных на вырубке |
| 1-6 | |
| 7-10 | |
| 11-15 | |
| 16-20 |
Таблица 2.18
Определение среднего диаметра и количества пней осмола на 1 га в зависимости от класса бонитета и полноты сосновых насаждений
| Класс бонитета | Ср. D древ., см | Количество стволов (пней) при полнотах | Ср. D пней, см | ||||||
| 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | |||
| II | |||||||||
| III | |||||||||
| IV | |||||||||
| V | |||||||||
Далее необходимо определить запас пневого осмола при найденном среднем диаметре пней и их количестве на 1 га.
Пример. Определить запас пневого осмола при среднем диаметре пней 28 см и их количестве на 1 га – 325 шт.
Запас пневого осмола по разрядам чисел и соответствующему диаметру составит: для трех сотен – 17 скл. м3 (пересечение цифры 3 в столбце количество и столбца ≪сотни≫); для двух десятков – 1 скл. м3; для 5 единиц – 0. Соответственно запас 325 пней составит: 17+1+0=18 скл. м3.
Таблица 2.19
Определение запаса пневого осмола
| Ср. D пней, см | Коли-чество | Запас пневого осмола, скл.м3 по разрядам чисел | Ср. D пней, см | Коли-чество | Запас пневого осмола, скл.м3 по разрядам чисел | ||||||
| тыс. | сотни | дес. | ед. | тыс. | сотни | дес. | ед. | ||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | |||||||||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | - | - | |||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - | |||||||||||
| - |
По табл. 2.20 находится масса пневого осмола, заготовленного с площади выдела при заданной влажности, в расчете на 1 га.
Таблица 2.20
Перевод складочного объема пневого осмола в весовые показатели
| Влажность осмола, % | Масса 1 скл. м3, кг | Объем 1 т осмола, м3 | Влажность осмола, % | Масса 1 скл. м3, кг | Объем 1 т осмола, м3 |
| 3,51 | 2,88 | ||||
| 3,15 | 2,81 | ||||
| 3,09 | 2,74 | ||||
| 3,02 | 2,67 | ||||
| 2,93 | 2,60 |
Исходя из показателя давности рубки определяются классы спелости пневого осмола для всех выделов, характеристика которых приведена в табл. 2.21 и рассчитывается содержание смолистых веществ на 1 га выдела в общей массе сырья по табл. 2.22 с учетом Приложения 19.
Таблица 2.21
Классы спелости пневого осмола
| Давность рубки | Класс спелости | Характеристика осмола | Внешние признаки класса спелости пней |
| 1-5 | I | молодой | Заболонь не подвергается разрушению и составляет одно целое с ядром |
| 6-10 | II | приспевающий | Заболонь в большей или меньшей степени разрушилась, в надземной части пня отделяется от ядра с некоторым усилием, в подземной –не отделяется |
| 11-15 | III | спелый | Заболонь значительно разрушилась и легко отделяется от ядра |
| 16-20 | IV | перестойный | Заболонь совершенно разрушилась, началось гниение ядра |
Таблица 2.22
Содержание смолистых веществ в 1 т сырья (%) в зависимости от условий произрастания и класса спелости осмола
| Класс спелости | ТУМ | |||||||
| Боры | Суборы | |||||||
| сухие | свежие | влажные | сырые | сухие | свежие | влажные | сырые | |
| I | 9,8 | 10,5 | 7,1 | 6,5 | 10,2 | 11,2 | 7,6 | 5,8 |
| II | 16,4 | 16,9 | 11,9 | 10,8 | 16,2 | 15,5 | 11,5 | 10,2 |
| III | 20,5 | 19,4 | 16,5 | 14,2 | 19,8 | 18,5 | 16,7 | 15,8 |
| IV | 23,8 | 24,5 | 22,2 | 20,1 | 23,5 | 22,9 | 21,0 | 19,5 |
Зная площадь выдела определяется запас пневого осмола (скл. м3 и кг) и количество смолистых веществ (кг) на все выделы.
По результатам всех расчетов заполняется табл. 2.23.
Таблица 2.23
Сводная ведомость по определению запаса пневого осмола и количества смолистых веществ
| № кв. | № выд. | S, га | Класс спелости | Запас пневого осмола, скл. м3 | Масса пневого осмола, кг | Количество смолистых веществ, кг |
| 5,2 | ||||||
| 3,4 | ||||||
| 1,2 | ||||||
| 6,8 | ||||||
| 2,2 | ||||||
| 4,1 | ||||||
| 5,0 |
Задания для выполнения практической работы 2.10
1) Определить средний диаметр пней и их количество для каждого выдела.
2) Определить запас пневого осмола (скл. м3 на 1 га) для каждого выдела.
3) Найти массу пневого осмола, заготовленную с 1 га площади каждого выдела.
4) Определить содержание смолистых веществ в пневом осмоле (кг/га) для каждого выдела.
5) Найти общий запас пневого осмола, его массу, количество смолистых веществ для всех выделов.
2.11. Расчет ресурсов лесосечных отходов и динамики их образования в течение года
Важным направлением в настоящее время является более полное использование лесосечного фонда, снижение потерь древесины при ее заготовке и транспортировке. По разным причинам отведенный в рубку лесосечный фонд осваивается и используется крайне нерационально. Величина потерь и отходов древесины на всех стадиях производства колеблется от 1/3 до 1/2 всего отведенного в рубку лесосечного фонда.
При применяемой в настоящее время на предприятиях лесного комплекса технологии и техники лесозаготовок отходы образуются на лесосеке, погрузочном пункте (верхнем складе) и лесопромышленном складе.
К учитываемым отходам лесозаготовок относятся сучья, ветви и вершины, обломки стволов, отходы от обработки габаритов воза, а также остатки от раскряжевки хлыстов на сортименты (откомлевки, козырьки).
В общем виде объем любых древесных отходов V0T, может быть определен по формуле:
(2.66)
где Vc - объем сырья, относительно которого определяются отходы, м3; N - норматив образования отходов, %.
Объем отходов в виде сучьев, ветвей и вершинок на лесосеке, и на погрузочном пункте определяется относительно объема вывозки древесины. На лесопромышленном складе - объем вывезенной древесины, в частности объем отходов раскряжевки, определяется относительно объема древесины, подлежащей раскряжевке. Сводный норматив образования лесосечных отходов, установленный по регионам с учетом естественного отпада, используемого в качестве удобрений и на укрепление трелевочных волоков, приведен в табл. 2.24.
Таблица 2.24
Сводный норматив образования лесосечных отходов
| Регион | Норматив образования лесосечных отходов, % от вывозки древесины | |||
| Сучья, ветви, вершинки на растущем дереве | Опад сучьев, ветвей, при валке, трелевке | Сводный норматив лесосечных отходов, пригодных к использованию | ||
| Используемый на укрепление трелевочных волоков и далее в качестве удобрения | В том числе используемый на укрепление волоков | |||
| Северо-западный район | 13,3 | 8,1 | 2,8 | 5,2 |
| Центральный район | 12,2 | 7,7 | 3,4 | 4,5 |
| Поволжский район | 12,2 | 4,4 | - | 7,8 |
| Северо-Кавказский район | 16,6 | 5,7 | - | 10,9 |
| Уральский район | 14,4 | 10,2 | 5,0 | 4,2 |
| Западно-Сибирский район | 12,2 | 10,9 | 5,8 | 1,3 |
| Восточно-Сибирский район | 13,3 | 10,1 | 5,3 | 3,2 |
| Дальневосточный район | 15,5 | 11,8 | 6,2 | 3,7 |
Свободный усредненный норматив лесосечных отходов, пригодных к использованию, может изменяться в зависимости от ряда факторов. В летний период его значение несколько возрастает (1,2 раза), а в зимний - уменьшается (до 0,9 раза). Корректируется его величина и в зависимости от степени заболоченности отводимого в рубку лесфонда. При заболоченности лесосек до 20, до 40, и до 60% применяются соответственно поправочные коэффициенты, равные 0,8; 0,6 и 0,4.
Существенное влияние на величину образования лесосечных отходовоказывают применяемая техника и технология работ. Например,потери стволовой древесины, заготовленной машинным способом примерно в 1,6-1,8 раза выше, чем при разработке лесосек системамимашин с использованием бензиномоторных пил. Древесные отходы на лесосеке в виде поврежденных хлыстов и их обломков учитываются в объемах фактического использования. По исследованиям ЦНИИМЭ,усредненный норматив использования стволовой древесины относительно объема вывозки можно принять в среднем за 6,4% (зимой - 6,65%, летом - 6,16%). Нормативы использования отходов от приведения габаритов автолесовоза к требованиям по перевозке грузов по дорогам общего пользования можно принять за 4% - при вывозке древесины в хлыстах, 9% - при вывозке древесины деревьями (летом - 10%, зимой - 8%). Норматив образования отходов раскряжевки в лесу можно принимать как для лесных складов (табл. 2.26), увеличенный на 30% из-за худших условий работы.
Для обоснованного выбора и эксплуатации систем машин, производящих технологическую щепу в условиях лесосеки, важно не только знать общий объем отходов, но и учитывать динамику образования этих отходов в течение года (по месяцам, в смену).
Тогда в общем виде реальный годовой объем лесосечных отходов, образующихся на предприятии, можно определить по формуле
(2.67)
где Vi - реальный объем лесосечных отходов в i-м месяце, м3. В общем виде величину Vi можно рассчитать по формуле
(2.68)
где 
- годовой объем лесозаготовительных работ предприятия, м3; КiT и КiB - коэффициенты неравномерности, соответственно, трелевки и вывозки древесины в i-м месяце (табл.2.25), показывающие, как отличается объем определенного вида работ в конкретном месяце в сравнении со среднемесячным за год; Nij - норматив использования j-го вида лесосечных отходов в i-м месяце, %.
Для конкретных условий производства и учитываемых видов отходов формула (2.68) примет вид
(2.69)
где Ni1, Ni2, Ni3, Ni4 - нормативы, соответственно, использования отходов в виде: сучьев, ветвей, вершинок; обломков стволов; древесины, образующейся при обработке габаритов воза; откомлевок и козырьков; Сс, С3, См - коэффициенты, учитывающие соответственно: сезон проведения работ; степень заболоченности лесосек и систему машин, осуществляющую заготовку древесины.
Сменный объем лесосечных отходов, образующихся после проведения рубок главного пользования, в м3 в различные месяцы года можно определить по формуле
(2.70)
где npi - количество рабочих дней в i-м месяце; kсмi - коэффициент сменности в i-м месяце.
Среднесменный объем лесосечных отходов в течение года равен (2.7
1)
где np количество рабочих дней в году; 
- коэффициент сменности в течение года.
Пример (цифры условные): лесозаготовительное предприятие с годовым объемом производства 200 тыс. м3 расположено в Республике Коми и осуществляет вывозку в сортиментах; заготовка ведется системой машин с использованием бензиномоторных пил; число рабочих дней по месяцам, начиная с января, равно: 24, 23, 24, 21, 23, 26, 25, 26, 24, 24, 20,25; коэффициент сменности во всех месяцах равен 1; степень заболоченности лесосек - 20 %.
Объем лесосечных отходов, пригодных к использованию на технологические и топливные нужды, будет включать сучья, ветви, вершины, обломки стволов, откомлевки и козырьки.
Реальный объем лесосечных отходов, образующихся в i-м месяце, определяется по формуле (2.68), используя данные: табл. 2.24 (Ni1, уменьшенный дл ммммммммммя зимних месяцев в 0,9 раза и увеличенный для летних месяцев в 1,2 раза); табл. 2.25, вариант (KiT и KiB); нормативы использования поврежденной стволовой древесины: Ni2=6,4 % (зимой 6,65%, летом 6,16%), а также нормативы образования отходов раскряжевки, взятые из табл. 2.26 и увеличенные на 30 %.
Таблица 2.25
Месячные коэффициенты неравномерности трелевки KiT и вывозки KiB древесины
| Месяцы | Варианты | |||||||||||
| а | б | в | г | д | е | |||||||
| KiT | KiB | KiT | KiB | KiT | KiB | KiT | KiB | KiT | KiB | KiT | KiB | |
| Январь | 1,15 | 1,18 | 1,22 | 1,41 | 1,28 | 1,73 | 1,08 | 1,12 | 1,10 | 1,15 | 1,13 | 1,20 |
| Февраль | 1,30 | 1,33 | 1,28 | 1,39 | 1,32 | 1,72 | 1,04 | 1,12 | 1,20 | 1,25 | 1,16 | 1,23 |
| Март | 1,38 | 1,41 | 1,33 | 1,40 | 1,66 | 2,01 | 1,21 | 1,25 | 1,30 | 1,35 | 1,28 | 1,28 |
| Апрель | 0,95 | 0,69 | 0,83 | 0,76 | 0,88 | 0,87 | 0,98 | 1,00 | 1,00 | 0,60 | 0,95 | 0,73 |
| Май | 0,77 | 0,64 | 0,74 | 0,70 | 0,61 | 0,46 | 0,82 | 0,80 | 0,70 | 0,80 | 0,84 | 0,93 |
| Июнь | 1,00 | 0,92 | 0,95 | 1,00 | 0,72 | 0,63 | 0,96 | 1,01 | 0,90 | 0,90 | 0,95 | 1,05 |
| Июль | 0,95 | 0,99 | 0,92 | 0,90 | 0,78 | 0,63 | 0,94 | 0,98 | 0,90 | 0,95 | 0,90 | 0,87 |
| Август | 0,92 | 0,99 | 0,94 | 0,98 | 0,87 | 0,67 | 0,92 | 0,92 | 0,90 | 1,00 | 0,92 | 0,98 |
| Сентябрь | 0,91 | 0,88 | 0,87 | 0,72 | 0,86 | 0,60 | 1,00 | 0,94 | 0,95 | 1,00 | 0,91 | 0,93 |
| Октябрь | 0,77 | 0,89 | 0,87 | 0,64 | 0,89 | 0,51 | 1,00 | 0,95 | 0,90 | 0,95 | 0,96 | 0,96 |
| Ноябрь | 0,90 | 1,02 | 0,98 | 1,00 | 0,91 | 0,85 | 0,99 | 0,92 | 0,95 | 0,90 | 0,97 | 0,91 |
| Декабрь | 1,00 | 1,06 | 1,07 | 1,10 | 1,16 | 1,30 | 1,06 | 0,99 | 1,10 | 1,15 | 1,04 | 1,03 |
Таблица 2.26
Норматив образования отходов раскряжевки
| Регион | Норматив образования отходов раскряжевки, % | ||
| Всего | В том числе | ||
| откомлевки | козырьки | ||
| СНГ | 1,6 | 1,1 | 0,5 |
| Северный, Северо-западный, Среднеазиатский районы | 1,4 | 1,0 | 0,4 |
| Центральный район | 2,0 | 1,4 | 0,6 |
| Поволжский, Северо-Кавказский, Дальневосточный районы | 1,5 | 1,0 | 0,5 |
| Западно-Сибирский район | 1,8 | 1,3 | 0,5 |
| Восточно-Сибирский, Закавказский районы | 2,1 | 1,5 | 0,6 |
| Украина, Республика Беларусь, Республика Молдова | 1,0 | 0,7 | 0,3 |
Тогда объем лесосечных отходов, образующихся, например, в январе месяце, составит
а в августе он будет равен
Аналогично определяются объемы лесосечных отходов за другие месяцы. Просуммировав их значения за все месяцы (формула 2.67), найдем реальный годовой объем лесосечных отходов на предприятии, равный 19646 м3.
Определяя месячные объемы лесосечных отходов по формуле (2.70), легко получить сменные объемы лесосечных отходов в эти месяцы. Например, в августе в смену будет образовываться
отходов
Определив месячные и сменные объемы лесосечных отходов, строим график динамики их образования в течение года (рис. 2.9) на основе Приложения 1.
Рис. 2.9. Динамики образования лесосечных отходов
Задания для выполнения практической работы 2.11
1) Установить виды отходов, образующихся на лесосеке, и область их использования.
2) Определить реальный годовой объем лесосечных отходов.
3) Рассчитать сменный объем лесосечных отходов по месяцам и среднесменный их объем в течение года.
4) Построить график динамики образования лесосечных отходов в течение года.