バランスバルブは、鉱山やトンネル、地下設備の換気ダクト網に設置される調整弁であり、各枝管の風量と圧力を微調整して通風ネットワーク全体のバランスをとるために用いられます。鉱山換気では、複数の坑道や切羽に風を分配する際、一部の経路だけ抵抗が小さく風量が過剰になり、他の経路で風量不足が生じることがあります。こうした偏りを補正するために、バランスバルブを適切に配置し、その開度を調整することで、各区画に必要な風量を均等に供給できるようにします。バランスバルブは、換気設計と実運転をつなぐ重要な制御要素です。
バランスバルブの基本的な役割は、ダクトに人工的な抵抗を付加し、風量と圧力を制御することです。バルブを閉じ気味にするとその枝の抵抗が増加し、流れる風量が減少します。その結果、他の枝により多くの風量が分配されます。逆にバルブ開度を大きくすれば、その枝の風量は増加します。鉱山現場では、風量測定結果をもとにバランスバルブの開度を調整し、ガスや粉じんの発生が多い区画に十分な風量を確保しつつ、安全基準内で効率的な風配分を行います。
バランスバルブには、スライド式やダンパ式、バタフライ式などさまざまな構造があり、ダクト径や設置位置、必要な調整精度に応じて選定されます。鉱山用としては、粉じんや腐食性ガスに耐える材質や構造が求められ、密閉性の高いバルブが望まれます。また、遠隔操作や自動制御に対応したアクチュエータ付きバルブを採用すれば、監視室からバランス調整を行うことも可能です。インバータ送風機と組み合わせることで、風量制御の自由度が高まり、通風網全体をきめ細かく制御できるようになります。
運用面では、バランスバルブ自体の点検・保守も重要です。粉じん堆積や腐食によってバルブの動きが悪くなると、意図した開度を保てなくなり、換気バランスが崩れる原因となります。定期的な開閉操作の確認やシール部の清掃・潤滑を行うことで、長期的に安定した機能を維持できます。また、風量測定とバルブ開度の関係を記録しておけば、通風状態の変化を早期に把握する手がかりになります。バランスバルブは、鉱山換気システムの「微調整ノブ」として、送風機の性能を最大限に引き出し、安全で効率的な通風を実現するために欠かせない機器です。
