スマート鉱山とは、従来の経験と手作業に頼った鉱山運営から一歩進み、IoT・クラウド・データ解析を活用して、採掘・運搬・換気を含むあらゆるプロセスを最適化する次世代の鉱山コンセプトです。その中でも、鉱山用送風機と換気システムは、スマート鉱山を支える中核設備のひとつです。主換気送風機や局所送風機、集じん送風機、防爆送風機などをネットワークでつなぎ、坑内のガス濃度・粉じん濃度・風速・温度などのデータと連携させることで、換気状態をリアルタイムに把握しながら、安全性と省エネ性の両立を図ることができます。
スマート鉱山の換気システムでは、各送風機にセンサーや通信ユニットを搭載し、運転電流・振動・温度・回転数といった機械状態を常時監視します。これにより、異常な振動や温度上昇を早期に検知し、事前に保守計画を立てる予知保全が可能になります。また、坑内に設置したガスセンサーや粉じん計からの情報を自動的に収集し、必要な区画では局所送風機の風量を増加させ、逆に稼働していない区画では風量を抑えるなど、データに基づいた合理的な換気制御を行うことができます。インバータ制御と組み合わせれば、主換気送風機の回転数を細かく調整しながら、安全基準を満たした最小限のエネルギーで換気を行うことが可能です。
さらに、スマート鉱山では、換気シミュレーションやCFD解析を活用した設計・運用も重要な役割を担います。通風網モデルと実測データを組み合わせることで、採掘範囲の拡大や坑道新設に伴う風量・静圧の変化を事前に予測し、必要な送風機容量や設置位置を検討できます。これにより、過大な安全率に頼らず、現実に即した適正な換気計画が立案できるようになります。また、スマート監視システムの画面上で主換気送風機や局所送風機の運転状態、坑内の風向や風量を一元的に監視できるため、現場と管理部門の情報共有もスムーズになります。
スマート鉱山の実現は、単に最新の送風機やセンサーを導入するだけではなく、現場の運転ルールや保守体制を含めた総合的な仕組みづくりが必要です。鉱山用送風機メーカーは、スマート鉱山に対応した高効率送風機や防爆仕様機に加え、監視ソフトウェアや制御盤、通信インターフェースを含めたトータル換気ソリューションを提供することが求められます。スマート鉱山の導入によって、換気エネルギーの削減、換気事故リスクの低減、設備寿命の延長など、多方面でのメリットが期待でき、持続可能な鉱山運営への重要なステップとなります。
