主扇風機は、鉱山全体の通気を統括する最も重要な送風設備であり、坑内の入気と排気の流れを生み出す心臓部として位置付けられる。地表付近に設置された主扇風機が通気網全体に圧力差を与えることで、新鮮な空気が入気坑道から地下深部へ送り込まれ、作業場を通過した後に排気坑道を経て坑外へ戻る流れが形成される。この主扇風機の性能が不足すると、坑内全域の風量が低下し、有害ガスや粉じんの滞留を招くおそれがあるため、通気計画において最優先で検討される設備である。
主扇風機は通常、連続運転が前提となるため、高い信頼性と耐久性が求められる。羽根車の形式や翼形状、ケーシング構造は、鉱山ごとに異なる通気抵抗や必要風量に合わせて選定される。また、入気側に設置して坑内に空気を押し込む構成と、排気側に設置して坑内から空気を吸い出す構成があり、それぞれの特徴と安全性を考慮して配置が決められる。排気側設置では排気の集中が容易であり、入気側設置では坑口付近へのガス漏れを抑えやすいなど、鉱山条件に応じた選択が行われる。
主扇風機の容量決定にあたっては、採掘計画に基づく必要風量と通気網全体の圧力損失を通気計算によって把握し、その結果から風量と静圧を満足する機種を選ぶことが重要である。さらに、採掘の進展によって坑道が延びたり、ガス湧出量が増加したりする将来の状況も見込んだ上で、余裕を持たせた選定を行う必要がある。多くの鉱山では、主扇風機を二重化して一台を予備機としたり、二台を並列運転して負荷を分散させたりすることで、故障時でも通気を確保できる冗長性を備えている。
安全面では、主扇風機の停止や逆転が鉱山全体のリスクに直結する。電源異常や機械的故障に備え、監視装置や警報システム、非常用電源の確保などが重要となる。また、排気側に主扇風機を設置する場合には、逆風を防ぐための逆止め装置や風門の配置が求められる。主扇風機の運転状態や振動、温度を常時監視し、異常があれば早期に点検・修理を行うことが、重大な通気障害を防ぐうえで不可欠である。
近年では、省エネと通気の柔軟な制御を目的として、主扇風機の回転数を調整できる制御方式を導入する鉱山も増えている。通気負荷や季節変動に応じて風量を調整することで、必要な安全水準を維持しながら電力消費を抑えることが可能となる。主扇風機は、鉱山通気システムの基盤として、通気設計・運転管理・安全対策のすべてに関わる設備であり、その適切な選定と運用が鉱山の安全性と生産性を左右している。
