省エネ改造は、既存の鉱山換気システムや通風設備を対象に、高効率送風機の導入や制御方法の見直しを行い、電力使用量を削減する取り組みです。鉱山における換気電力は、全体のエネルギー消費の中でも大きな割合を占めることが多く、特に主換気送風機や大型局所送風機の運転条件を最適化することで、大きな省エネ効果が期待できます。省エネ改造の目的は、坑内の安全基準を確保しながら、必要な風量と静圧を確実に維持しつつ、無駄な風量や過剰な圧力を削減することにあります。
省エネ改造の第一歩は、現状の換気システムの運転データと通風網の状態を正確に把握することです。主扇や局所扇の風量・圧力・電流値、坑道やダクトの圧力損失、各作業区画の必要風量などを調査し、過大な余裕を持たせた運転が行われていないかを確認します。多くの鉱山では、安全マージンを見込んだ結果として風量が過剰になっていたり、送風機が常に最大出力で運転されていたりすることがあります。こうした状況を分析したうえで、送風機の台数制御や回転数制御の導入、高効率機種への更新といった具体的な省エネ改造案を検討します。
代表的な省エネ改造手法として、インバータ制御の導入が挙げられます。インバータを用いて送風機の回転数を調整することで、坑内のガス状況や作業状況に応じて風量をきめ細かく制御でき、必要以上の風量供給を抑えることができます。送風機の軸動力は回転数の三乗に比例して増減するため、わずかな回転数低減でも大きな電力削減効果が得られます。また、高効率な羽根形状を採用した新型送風機へのリプレースも有効です。既存機と同じ風量・静圧を維持しながら、消費電力を削減することができ、長期的には設備更新費用を上回るコストメリットをもたらします。
省エネ改造を成功させるためには、安全性とのバランスが非常に重要です。風量を削減し過ぎると、ガス希釈や粉じん排出が不十分となり、安全基準を満たせなくなるおそれがあります。そのため、省エネ改造では、換気計画と安全管理部門が連携し、必要最低風量や緊急時の風向制御などを十分に検討する必要があります。また、省エネ改造後も定期的に風量・圧力・ガス濃度などをモニタリングし、計画どおりの安全レベルと省エネ効果が維持されているかを確認します。適切に計画された省エネ改造は、鉱山換気システムの運転コストを長期的に削減しつつ、安全で快適な作業環境を維持するための有効な手段となります。
