湿式スプレー集じん送風機は、粉じんを含む空気に対して微細な水滴をスプレーノズルから噴霧し、粉じんと水滴を衝突・凝集させることで効率的に捕集する湿式集じん方式と、高静圧・大風量の送風機を組み合わせた鉱山用集じん設備です。炭鉱や金属鉱山などでは、採炭・掘進・破砕・積込みなどの工程で大量の粉じんが発生し、そのまま浮遊させておくと、作業者の健康リスクや視界不良に加え、炭じん爆発の危険性も高まります。湿式スプレー集じん送風機は、水を利用して粉じんを強制的に沈降させることで、坑内の粉じん濃度を大幅に低減し、安全性と作業環境の双方を改善します。
構造面では、湿式スプレー集じん送風機は、耐腐食性・耐摩耗性に優れたケーシングと羽根車を持つ軸流または遠心送風機に、スプレーノズルを配置した集じん室やスプレータワーを組み合わせる構成が一般的です。粉じんを含む空気は吸込側から送風機に取り込まれ、スプレーゾーンにおいて高圧ポンプで供給された水がノズルから微粒化されて噴射されます。空気流中の粉じんは水滴と接触・付着し、凝集した粒子は重力や遠心力の作用によって落下し、スラリーとして下部の水槽に回収されます。送風機から排出される空気は、粉じん濃度が大幅に低減した状態となり、坑道への還風または坑外への排気に利用されます。
運用上、湿式スプレー集じん送風機は、粉じん発生源の近傍に集じんフードやダクトを設置し、局所的に高濃度粉じんを吸引する用途で多く用いられます。炭鉱では、切羽コンベヤの受け渡し部、積込みポイント、破砕設備周辺など、炭じんが集中する箇所に導入することで、作業者の呼吸域環境を改善し、粉じん爆発リスクを事前に抑制することができます。また、インバータ制御を組み合わせることで、発じん量や稼働時間帯に応じた風量・水量の調整が可能となり、集じん効果と消費エネルギー、および水使用量のバランスを最適化できます。坑内通気計画と連携させれば、主換気・局所換気・集じんを統合した環境保全システムとして運用することもできます。
保守・管理の面では、湿式スプレー集じん送風機は水と粉じんを扱う特性上、ノズルの詰まりや水質悪化、スラッジ堆積などへの対策が重要となります。スプレーノズルは、長期運転によりスケールや微粒子が付着して噴射性能が低下しやすいため、定期的な分解清掃や交換が必要です。水槽や配管内部ではスラリーやスケールが堆積しやすく、これらを放置すると水循環の効率低下やポンプ故障の原因となるため、計画的な洗浄が欠かせません。送風機本体についても、羽根車への付着物や腐食、軸受の潤滑状態、振動・騒音レベル、モータ温度や電流値を定期的に監視し、異常があれば早期に対応することが求められます。適切な設計・運用・保守を組み合わせることで、湿式スプレー集じん送風機は鉱山における粉じん対策と坑内環境保全の中核設備として長期的に安定稼働し、グリーンかつ安全な採掘環境づくりに貢献します。
