坑内排気送風機は、地下鉱山において作業場周辺の汚染空気を効率よく排出することを目的とした排気専用の送風機です。採掘切羽や掘進先では、爆薬の燃焼ガスや機械排気、粉じん、メタンガスなどが局所的に滞留しやすく、そのまま放置すると作業者の健康被害や爆発・火災の危険性が高まります。坑内排気送風機は、これらを意図的に吸い込み、還風坑道や専用排気ダクトを通じて安全な区域へ導き、最終的に坑外へ放出する役割を担います。送風機の配置や風向は通気設計と密接に関連しており、主換気送風機と組み合わせて坑内全体の空気循環を形成することが重要です。
坑内排気送風機は、用途に応じて軸流型や遠心型が採用されますが、鉱山現場ではダクトとの接続性や設置スペースを考慮して軸流型が用いられることが多くなっています。排気用途では、粉じんやガスを含む空気を長距離にわたって搬送するため、羽根車やケーシングには耐摩耗性と耐腐食性が求められます。また、ガス鉱山や炭鉱など爆発性ガスが存在する区域では、防爆電動機や防爆制御盤との組み合わせが必須となり、火花や高温部が外部ガスに引火しないよう安全設計が行われます。運転条件によっては、高温排気に対応した高温仕様の軸受・シールや、特殊塗装を施したケーシングが採用される場合もあります。
坑内排気送風機を含む局所排気システムを設計する際には、切羽や設備周辺で必要とされる排気風量と、ダクト径・長さ・曲がり部などから算出される圧力損失を十分に検討する必要があります。排気風量が不足すると有害ガスや粉じんの濃度が基準値を超えるおそれがあり、逆に過大な風量は無駄な電力消費や通気バランスの乱れにつながります。そのため、通気計算に基づき送風機の性能曲線と運転点を確認し、適切な仕様を選定することが不可欠です。また、主換気との相互作用も考慮し、排気ルートが他の作業区域に悪影響を及ぼさないよう通気網全体で最適化を図る必要があります。
運用・保守の面では、坑内排気送風機は常に粉じんや腐食性成分を含む空気にさらされるため、定期的な点検と清掃が重要です。羽根車に付着した粉じんや腐食物は性能低下やバランス不良の原因となり、振動増加や軸受損傷を招く可能性があります。したがって、運転データとして振動・温度・電流値を継続的に監視し、異常傾向を早期に把握する仕組みが望まれます。ダクト系統についても、損傷や漏風、閉塞などがないか定期的な確認を行い、必要に応じて補修や更新を行うことが求められます。適切に設計・運用された坑内排気送風機は、鉱山換気設備の中で局所的な危険要因を確実に排出し、坑内環境の安全性向上に大きく寄与します。
