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省力省钱效益高——热林中心探索林业机械化纪实

来源:《广西林业》2017年06期 时间:2017-12-14 16:26:01 点击:508

省力省钱效益高——热林中心探索林业机械化纪实
      来源:《广西林业》2017年06期
本刊记者 蒋林林 通讯员 孙文胜
俗话说,高山滚木,势不可挡。千百年来,伐木工人在高山密林伐倒原木后,通常把木材从山上往山下滚,集运到河道边或公路旁待运。
2017年6月,在中国林科院热林中心哨平实验场25林班的摩天岭伐区,伐木工人正操作缆索集材机械,把一批又一批松木从山脚慢慢“飞”送山顶,开起了“倒车”。
在丘陵地区采伐木材,集材环节占用了最多的劳动力。多年来,热林中心一直在寻求更“省力”的集运方式,提高木材采伐效率。2013年6月,从欧洲引进了自行式缆索集材起重机全套设备及技术,能上坡、下坡、水平等方向高效集材作业。实践表明,在地势复杂的山区,缆索集材是优选的机械化作业方式。它与人力集材比,效率提高了330%,成本却降低了76.1%。
缆索集材像‘大力士’搬运木材,力大无比,又不知疲倦,真是机械化集材的好设备。”热林中心主任蔡道雄说,它能摆脱伐区对民工的过度依赖,从容应对“农民工荒”。能减少林区生态破坏,巧妙架起经济效益和生态效益的桥梁。
提高生产率最佳“捷径”
上世纪60年代,国家提出“林业生产机械化,机械设备国产化、标准化”,开始走自己设计、自己制造林业机械产品的道路。
改革开放前,热林中心一线职工承担了木材采伐、集材等所有繁重的体力劳动。工作量大,劳动力有限,林区道路不发达等条件,生产率相对偏低。
相当长时期,在拖拉机等机械不能作业的高山及地形复杂的林区,架空索道曾经大显身手。
在老职工的集体记忆里,直到70年代,各实验场的伐区仍布满了架空索道。可以说,当时机械化集材的程度比现在还发达。比如,哨平实验场曾架设了一条最长的索道,从对面山头架到山脚,“嗖”地一下子,能把好几吨木材运送5、6公里。
该集材方式提高了生产效率,但拆转和安装工程较大。它属于固定或半固定式设备,作业期限较短,需要经常转移,致使在索道作业成本中,安装费用占了25~50%。
80年代初,胆大的农民开始挣脱一亩三分田的束缚,结伴外出搞副业。他们为实验场的伐区增添了大量廉价劳动力。同时,热林中心逐年加快林区道路建设。如今,林区道路密度高达每公顷28米。
人力成本低、林区道路发达、拖拉机作业范围增大、机械设备存在的问题没及时解决,架空索道等机械逐渐被废弃,最终彻底淘汰。
90年代,没有一个实验场的伐区还能找见半条索道的踪迹。一次,在青山实验场伐倒了一株直径80公分的大松树,截成了2米长的大径材。由于没有集材机械,十多个工人尝试了各种搬运办法,始终没能搬动。最后,上好的大松木只能扔在山沟,腐朽后化作了腐殖土。
二十多年来,锄头、斧头被笑成伐区最普遍的“机械”,油锯则算“最先进”的机械。低效率的人力采伐、集材,增加了劳动强度和危险性,也容易破坏保留树、地被物和土壤等林地环境。
上个世纪末,广西采伐工工资每人每天10元钱,2014年,高达200多元,涨了20多倍。木材价格涨幅远远赶不上农民工工资上涨速度。木材生产面临“面粉比面包贵”的尴尬局面。
在各实验场伐区,大多农民工四五十多岁了,主要来自云贵地区,或河池、百色等地。他们用传统的集运方式往山下滚原木。农民工老何说,采伐工作非常辛苦,又长年蹲在深山老林。80后、90后农民工干不了,也不想干,更愿意进工厂。
农民工一年比一年少了。”包工头陈志强说。前几年,他最多时带了200多个农民工,现在不到50个。每年农忙时节,或者清明、中秋等节日,更头疼。他说,想找10个农民工都难。“找农民工难的问题,已经严重限制了林业产业发展。”该中心副主任贾宏炎说,只有依靠林业机械化,才能更快更好地摆脱伐区对农民工的过度依赖。
2012年4月,国家林业局实施“948”项目引进国际先进林业科学技术计划,资助“陡坡山地森林择伐作业技术及其设备引进”基金。
2013年6月,热林中心投资100多万元,从德国引进了自行式缆索集材起重机全套设备及技术。起重机设备可用拖车转移,折叠式塔架可用液压驱动,携带和安装非常方便,弥补了固定或半固定式架空索道的不足,降低了作业成本。集材工人只要在两根集材杆上架设一条悬挂跑车的承载索,操作绞盘机,控制钢索导绕系统,就能轻松收集运输索道两侧70米以内的木材。
轻便实用、机动性好、效率高,满足了林业集材索道的基本要求。目前,在国内仅此一套。
贾宏炎说,走林业机械化道路,譬如借助缆索集材等,成为短时间内提高生产效率的最佳“捷径”。
经济生态效益高
2014年3月,在热林中心白云实验场马尾松伐区,科研人员组织了一场缆索与人力较量的集材比赛。
赛场设在两坡夹沟,架设了14条索道,规划好每条索道线路后,用喷漆做好标注。
森林经理研究室副主任曾冀说,既要实地考察索塔、索道起点支架、起重机吊杆位置的布局,还要考察在索道末端是否有立木可以用作承载索的终点支架,测量索道跨距和坡度,观察是否存在潜在的障碍等,才能设置合适的索道线路。
科研人员收集了3条索道的集材数据,记录了每段原木的位置、角度、长度、小头直径、距离索道的长度。同时,收集了传统人力集材1条集材道的数据。
4名搬木工人力集材,4名操作工索道集材。2天后,4名搬木工非常疲惫,说再也坚持不下去了。4名操作工连续作业5天,人人觉得工作很轻松。
在比赛过程中,人力集材的搬木只能搬动2米长的木头,一般2人一组扛,太重的4人一起扛。人力集材4人2天出材6.15立方米。按每人每天工资150元算,人工1200元,成本为每立方米195元。索道集材4人工作5天,出材100.84立方米。每人每天工资按150元算,人工3000元,油费1200元,机械损耗约500元,成本为每立方米46.61元。可见,索道集材比人力集材效率提高了330%,成本却降低了76.1%。
该中心营林处处长苏建苗说,索道集材优势明显,既提高了生产效率,又降低了人力成本、劳动强度和作业人员危险等,经济和社会效益良好。
缆索集材巧妙架起了经济效益和生态效益的桥梁。它减少了对幼树的损伤和水土流失,有利于森林的天然更新,解决了近自然森林经营中的采伐难题。
近自然森林经营以培育大径材为主,同时追求天然更新。既要保护其现在的目标树及林内天然乔灌木,又要保护下一代候选目标树。采伐目标树和间伐干扰树时,要控制好伐倒方向,集材时才能更好避免伤害有培养前途的天然更新小树。热林中心围绕以珍贵树种大径材培育为主导的多功能近自然森林经营技术体系建设目标,配套组建了目标树选择专业队、油锯定向采伐专业队和索道集材专业队,推动了热林中心林业机械化发展。
他说,在现代林业的进程中,林业机械化充分发挥了机械在林业生产中的作用,以获取最大的经济效益、生态效益和社会效益。
林业机械化道路漫长
2017年6月,在哨平实验场摩天岭伐区,专业队员用液压驱动升起可折叠塔架后,遥控新型智能跑车,从山脚拉着几根原木,半悬空式运上山坡。一台木材装卸机把木材堆放在旁边,工人用油锯制材,等待装车。半个月时间,缆索集材原木已超过400立方米。
1994年出生的明财道是索道集材专业队员之一。2016年大学毕业考进热林中心,成为了一名新时代的“伐木工人”。他说,机械化集材更多的是需要技术,而不是体力,年轻人吃得消。
索道集材专业队配置现场指挥员、驾驶员兼绞盘手、抓木工、卸木工4个人。现场指挥向绞盘机手发出操作指令及遥控智能跑车。拖拉机驾驶员兼绞盘手,按现场指挥员的指令操作绞盘机并驾驶拖拉机转移缆索起重机设备。抓木工用捆木索捆扎木材,并钩挂吊钩。最后,卸木工卸下木材。4人合作轻松,基本没有重体力活。
在摩天岭伐区,伐木工农继业手持油锯,在一株松树的根部开了个伐口,再从伐口对面下手。只用了二十几秒钟,锯倒的松树按设计方向倒下。他说,接受了热林中心的定向伐木技术培训后,伐木前心里像划了一道看不见的线,基本能让树木倒向设计的方位。
该中心营林处副处长牛长海说,如果缆索集材的话,定向伐木的倒向最好沿索道成45度。“看起来有点像鱼刺般排列。”他说。
定向伐是索道机集材高效作业的关键环节。尤其是大径材,定向伐既便于集材,又能减轻对相邻木及土壤的伤害。
贾宏炎说,除了森林采伐运输,森林培育、木材贮存销售也属于林业机械化范围,如育苗、造林整地、挖坑、幼林抚育、木材归堆、装车等。
在白云实验场的柚木幼龄林,农民工席武站背着割灌机正在飞快地除草。他熟练地挥舞着操纵杆,旋转的刀片“唰唰”掠过,约2米高的小杂灌整片倒伏,青翠的柚木苗露了出来。他告诉记者,人工割草,每天最多1亩,累得腰酸背痛。用割灌机的话,每天轻轻松松能割3亩。
推进林业机械化需要多部门通力合作。”苏建苗说,林业机械化作为一门综合性应用学科,涉及了系统工程、管理工程、林学、力学、计算机科学、机械学、自动控制等学科。
经过4年多努力,热林中心完成了“陡坡山地森林采运作业技术及其采运核心设备”的引进、消化和创新研究工作,成效显著。与德国弗莱堡大学合作编写专著《索道集材作业技术手册》。创新提出了“正反坡同步集材作业工艺”“超范围集材作业工艺”2项新的集材作业工艺。获得“单起重滑轮缆索起重机简易跑车”“双起重滑轮缆索起重机轻型跑车”2项国家授权实用新型专利。认定了“陡坡山地森林择伐作业设备及技术”1项成果。
林业机械化包括了林业机械化理论与规划、林业机械设计与制造、林业机械运用与维修、造林与森林采运工艺等。”蔡道雄主任说,跟西方国家比,中国林业机械化刚起步,还有很长的路要走。
(通讯员单位:中国林科院热林中心。本文图片由蒋林林摄。)