В начале технологической цепочки основных работ на лесозаготовках в горных условиях часто стоит механизированная валка деревьев, при помощи бензиномоторных пил. Труд вальщиков леса и в равнинных условиях тяжел и травмоопасен, а в условиях горных склонов тяжесть и травомоопасность труда возрастают многократно [1, 2]. Кроме этого, ввиду особых требований по технике безопасности при валке деревьев бензиномоторной пилой — необходимости выполнения направляющего подпила (со стороны направления валки дерева), пропила (с противоположной стороны), оставления предохранительной перемычки (которая ломается при падении дерева) — возникают достаточно существенные потери древесины с комлевой части ствола, связанные с необходимостью дальнейшей откомлевки, даже в удобных для механизированной валки условиях равнинной местности.
В условиях механизированной валки деревьев на горных склонах технологические потери комлевой части ствола возрастают многократно [3]. Это связано с тем, что с увеличением угла склона и диаметра дерева необходимая по технике безопасности высота оставляемого пня существенно увеличивается (рис. 1).
Рис. 1 построен исходя из следующих зависимостей: для диаметров деревьев до 0,3 м высота подпила составит [4]:
где: hn — высота подпила; d — диаметр дерева на высоте груди; α — крутизна склона; g0 — коэффициент формы комля дерева, который зависит от породы и места произрастания: ель, лиственница, дуб — 1,4; сосна, кедр, бук — 1,25.
Для деревьев диаметром более 0,3 м:
Получается, например, что для того, чтобы спилить дерево d = 0,6 м на склоне крутизной 10°, необходимо подпилить его на высоте 0,3 м, а на склоне крутизной 34° подпил должен быть сделан уже на высоте 0,7 м, т. е. рост высоты оставляемого пня и, соответственно, потерь комлевой части ствола более чем в 2 раза (рис. 2).
Вальщик леса имеет возможность устойчивой работы на склоне при высоте подпила до 0,7–0,8 м [4]. Получается, что деревья диаметром более 1,2 м можно валить безопасно на склонах до 14°, диаметром до 0,9 м можно валить безопасно на склонах крутизной до 24° и диаметром до 0,6 м можно безопасно валить на склонах до 40° (рис. 3 и 4). Также получается, что в зоне с высотой подпила более 1,0 м, начиная с крутизны склона 25°, механизированная валка деревьев диаметром более 1,2 м должна быть запрещена [5].