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省力省錢效益高——熱林中心探索林業機械化紀實

來源:《廣西林業》2017年06期 時間:2017-12-14 16:26:01 點擊:9867

省力省錢效益高——熱林中心探索林業機械化紀實
      來源:《廣西林業》2017年06期
本刊記者 蔣林林 通訊員 孫文勝
俗話說,高山滾木,勢不可擋。千百年來,伐木工人在高山密林伐倒原木后,通常把木材從山上往山下滾,集運到河道邊或公路旁待運。
2017年6月,在中國林科院熱林中心哨平實驗場25林班的摩天嶺伐區,伐木工人正操作纜索集材機械,把一批又一批松木從山腳慢慢“飛”送山頂,開起了“倒車”。
在丘陵地區采伐木材,集材環節占用了最多的勞動力。多年來,熱林中心一直在尋求更“省力”的集運方式,提高木材采伐效率。2013年6月,從歐洲引進了自行式纜索集材起重機全套設備及技術,能上坡、下坡、水平等方向高效集材作業。實踐表明,在地勢復雜的山區,纜索集材是優選的機械化作業方式。它與人力集材比,效率提高了330%,成本卻降低了76.1%。
纜索集材像‘大力士’搬運木材,力大無比,又不知疲倦,真是機械化集材的好設備。”熱林中心主任蔡道雄說,它能擺脫伐區對民工的過度依賴,從容應對“農民工荒”。能減少林區生態破壞,巧妙架起經濟效益和生態效益的橋梁。
提高生產率最佳“捷徑”
上世紀60年代,國家提出“林業生產機械化,機械設備國產化、標準化”,開始走自己設計、自己制造林業機械產品的道路。
改革開放前,熱林中心一線職工承擔了木材采伐、集材等所有繁重的體力勞動。工作量大,勞動力有限,林區道路不發達等條件,生產率相對偏低。
相當長時期,在拖拉機等機械不能作業的高山及地形復雜的林區,架空索道曾經大顯身手。
在老職工的集體記憶里,直到70年代,各實驗場的伐區仍布滿了架空索道。可以說,當時機械化集材的程度比現在還發達。比如,哨平實驗場曾架設了一條最長的索道,從對面山頭架到山腳,“嗖”地一下子,能把好幾噸木材運送5、6公里。
該集材方式提高了生產效率,但拆轉和安裝工程較大。它屬于固定或半固定式設備,作業期限較短,需要經常轉移,致使在索道作業成本中,安裝費用占了25~50%。
80年代初,膽大的農民開始掙脫一畝三分田的束縛,結伴外出搞副業。他們為實驗場的伐區增添了大量廉價勞動力。同時,熱林中心逐年加快林區道路建設。如今,林區道路密度高達每公頃28米。
人力成本低、林區道路發達、拖拉機作業范圍增大、機械設備存在的問題沒及時解決,架空索道等機械逐漸被廢棄,最終徹底淘汰。
90年代,沒有一個實驗場的伐區還能找見半條索道的蹤跡。一次,在青山實驗場伐倒了一株直徑80公分的大松樹,截成了2米長的大徑材。由于沒有集材機械,十多個工人嘗試了各種搬運辦法,始終沒能搬動。最后,上好的大松木只能扔在山溝,腐朽后化作了腐殖土。
二十多年來,鋤頭、斧頭被笑成伐區最普遍的“機械”,油鋸則算“最先進”的機械。低效率的人力采伐、集材,增加了勞動強度和危險性,也容易破壞保留樹、地被物和土壤等林地環境。
上個世紀末,廣西采伐工工資每人每天10元錢,2014年,高達200多元,漲了20多倍。木材價格漲幅遠遠趕不上農民工工資上漲速度。木材生產面臨“面粉比面包貴”的尷尬局面。
在各實驗場伐區,大多農民工四五十多歲了,主要來自云貴地區,或河池、百色等地。他們用傳統的集運方式往山下滾原木。農民工老何說,采伐工作非常辛苦,又長年蹲在深山老林。80后、90后農民工干不了,也不想干,更愿意進工廠。
農民工一年比一年少了。”包工頭陳志強說。前幾年,他最多時帶了200多個農民工,現在不到50個。每年農忙時節,或者清明、中秋等節日,更頭疼。他說,想找10個農民工都難。“找農民工難的問題,已經嚴重限制了林業產業發展。”該中心副主任賈宏炎說,只有依靠林業機械化,才能更快更好地擺脫伐區對農民工的過度依賴。
2012年4月,國家林業局實施“948”項目引進國際先進林業科學技術計劃,資助“陡坡山地森林擇伐作業技術及其設備引進”基金。
2013年6月,熱林中心投資100多萬元,從德國引進了自行式纜索集材起重機全套設備及技術。起重機設備可用拖車轉移,折疊式塔架可用液壓驅動,攜帶和安裝非常方便,彌補了固定或半固定式架空索道的不足,降低了作業成本。集材工人只要在兩根集材桿上架設一條懸掛跑車的承載索,操作絞盤機,控制鋼索導繞系統,就能輕松收集運輸索道兩側70米以內的木材。
輕便實用、機動性好、效率高,滿足了林業集材索道的基本要求。目前,在國內僅此一套。
賈宏炎說,走林業機械化道路,譬如借助纜索集材等,成為短時間內提高生產效率的最佳“捷徑”。
經濟生態效益高
2014年3月,在熱林中心白云實驗場馬尾松伐區,科研人員組織了一場纜索與人力較量的集材比賽。
賽場設在兩坡夾溝,架設了14條索道,規劃好每條索道線路后,用噴漆做好標注。
森林經理研究室副主任曾冀說,既要實地考察索塔、索道起點支架、起重機吊桿位置的布局,還要考察在索道末端是否有立木可以用作承載索的終點支架,測量索道跨距和坡度,觀察是否存在潛在的障礙等,才能設置合適的索道線路。
科研人員收集了3條索道的集材數據,記錄了每段原木的位置、角度、長度、小頭直徑、距離索道的長度。同時,收集了傳統人力集材1條集材道的數據。
4名搬木工人力集材,4名操作工索道集材。2天后,4名搬木工非常疲憊,說再也堅持不下去了。4名操作工連續作業5天,人人覺得工作很輕松。
在比賽過程中,人力集材的搬木只能搬動2米長的木頭,一般2人一組扛,太重的4人一起扛。人力集材4人2天出材6.15立方米。按每人每天工資150元算,人工1200元,成本為每立方米195元。索道集材4人工作5天,出材100.84立方米。每人每天工資按150元算,人工3000元,油費1200元,機械損耗約500元,成本為每立方米46.61元。可見,索道集材比人力集材效率提高了330%,成本卻降低了76.1%。
該中心營林處處長蘇建苗說,索道集材優勢明顯,既提高了生產效率,又降低了人力成本、勞動強度和作業人員危險等,經濟和社會效益良好。
纜索集材巧妙架起了經濟效益和生態效益的橋梁。它減少了對幼樹的損傷和水土流失,有利于森林的天然更新,解決了近自然森林經營中的采伐難題。
近自然森林經營以培育大徑材為主,同時追求天然更新。既要保護其現在的目標樹及林內天然喬灌木,又要保護下一代候選目標樹。采伐目標樹和間伐干擾樹時,要控制好伐倒方向,集材時才能更好避免傷害有培養前途的天然更新小樹。熱林中心圍繞以珍貴樹種大徑材培育為主導的多功能近自然森林經營技術體系建設目標,配套組建了目標樹選擇專業隊、油鋸定向采伐專業隊和索道集材專業隊,推動了熱林中心林業機械化發展。
他說,在現代林業的進程中,林業機械化充分發揮了機械在林業生產中的作用,以獲取最大的經濟效益、生態效益和社會效益。
林業機械化道路漫長
2017年6月,在哨平實驗場摩天嶺伐區,專業隊員用液壓驅動升起可折疊塔架后,遙控新型智能跑車,從山腳拉著幾根原木,半懸空式運上山坡。一臺木材裝卸機把木材堆放在旁邊,工人用油鋸制材,等待裝車。半個月時間,纜索集材原木已超過400立方米。
1994年出生的明財道是索道集材專業隊員之一。2016年大學畢業考進熱林中心,成為了一名新時代的“伐木工人”。他說,機械化集材更多的是需要技術,而不是體力,年輕人吃得消。
索道集材專業隊配置現場指揮員、駕駛員兼絞盤手、抓木工、卸木工4個人。現場指揮向絞盤機手發出操作指令及遙控智能跑車。拖拉機駕駛員兼絞盤手,按現場指揮員的指令操作絞盤機并駕駛拖拉機轉移纜索起重機設備。抓木工用捆木索捆扎木材,并鉤掛吊鉤。最后,卸木工卸下木材。4人合作輕松,基本沒有重體力活。
在摩天嶺伐區,伐木工農繼業手持油鋸,在一株松樹的根部開了個伐口,再從伐口對面下手。只用了二十幾秒鐘,鋸倒的松樹按設計方向倒下。他說,接受了熱林中心的定向伐木技術培訓后,伐木前心里像劃了一道看不見的線,基本能讓樹木倒向設計的方位。
該中心營林處副處長牛長海說,如果纜索集材的話,定向伐木的倒向最好沿索道成45度。“看起來有點像魚刺般排列。”他說。
定向伐是索道機集材高效作業的關鍵環節。尤其是大徑材,定向伐既便于集材,又能減輕對相鄰木及土壤的傷害。
賈宏炎說,除了森林采伐運輸,森林培育、木材貯存銷售也屬于林業機械化范圍,如育苗、造林整地、挖坑、幼林撫育、木材歸堆、裝車等。
在白云實驗場的柚木幼齡林,農民工席武站背著割灌機正在飛快地除草。他熟練地揮舞著操縱桿,旋轉的刀片“唰唰”掠過,約2米高的小雜灌整片倒伏,青翠的柚木苗露了出來。他告訴記者,人工割草,每天最多1畝,累得腰酸背痛。用割灌機的話,每天輕輕松松能割3畝。
推進林業機械化需要多部門通力合作。”蘇建苗說,林業機械化作為一門綜合性應用學科,涉及了系統工程、管理工程、林學、力學、計算機科學、機械學、自動控制等學科。
經過4年多努力,熱林中心完成了“陡坡山地森林采運作業技術及其采運核心設備”的引進、消化和創新研究工作,成效顯著。與德國弗萊堡大學合作編寫專著《索道集材作業技術手冊》。創新提出了“正反坡同步集材作業工藝”“超范圍集材作業工藝”2項新的集材作業工藝。獲得“單起重滑輪纜索起重機簡易跑車”“雙起重滑輪纜索起重機輕型跑車”2項國家授權實用新型專利。認定了“陡坡山地森林擇伐作業設備及技術”1項成果。
林業機械化包括了林業機械化理論與規劃、林業機械設計與制造、林業機械運用與維修、造林與森林采運工藝等。”蔡道雄主任說,跟西方國家比,中國林業機械化剛起步,還有很長的路要走。
(通訊員單位:中國林科院熱林中心。本文圖片由蔣林林攝。)
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