坑内用排気式送風機は、地下鉱山において粉じんや有害ガスを切羽近傍から直接吸い出し、通気網を通じて安全な方向へ排出するために用いられる局所送風機です。押込式送風機が新鮮空気を切羽へ送り込むのに対し、排気式送風機は汚染された空気を吸引側で捕まえる役割を担い、換気設計の方針に応じて使い分けまたは併用されます。特に、ガス湧出量が多い区画や粉じんが集中しやすい切羽では、排気式局所送風機を導入することで、作業員の呼吸域から有害物質を素早く引き離し、安全性を大幅に高めることができます。
坑内用排気式送風機は、多くの場合、軸流構造を採用し、排気ダクトの入口側に設置されます。送風機の吸込側にフードや集じんフードを取り付け、切羽や粉じん発生源に近づけることで、発生直後の粉じんを効率的に捕集できます。排気ダクトは坑道沿いに延長され、主通気流に合流させるか、専用の排気ルートとして設計されます。排気式送風機に求められる性能は、必要な吸込風量と静圧を確保しつつ、ダクト抵抗や曲がり部での損失に対応できることです。そのため、坑内用排気式送風機は、高い静圧性能と安定した運転を両立するよう設計されています。
炭鉱やガス鉱山では、排気式送風機にも防爆性能が必須となります。メタンガスや可燃性粉じんが存在する環境では、防爆電動機と防爆構造の端子箱を備えた設計とし、点検・メンテナンス時にも火花の発生を防ぐための運用手順が求められます。また、排気ダクト内部には粉じんが堆積しやすいため、清掃用の点検口やダクト勾配の配慮など、長期運転を見据えた設備設計が重要です。排気式送風機自体も、羽根車やケーシングに耐摩耗材や防食塗装を施すことで、粉じん・湿気による劣化を抑え、長期にわたり安定運転を維持できます。
坑内用排気式送風機を導入する際には、通気設計との整合性が非常に重要です。押込式との組み合わせによる通風バランス、主扇との風量配分、逃気路の確保などを総合的に検討しなければなりません。適切な排気風量が確保されれば、粉じん濃度やガス濃度を基準値以下に抑えつつ、エネルギー消費を最小限に抑えることができます。さらに、インバータ制御や監視システムを導入すれば、坑内状況に応じた風量調整や異常時のアラーム発報が可能となり、炭鉱・金属鉱山・非金属鉱山のいずれにおいても、安全で効率的な坑内換気を実現できます。
