炭鉱地上防爆主扇は、炭鉱の地上換気所に設置され、坑内全体の通気を駆動する防爆構造の主換気送風機です。一般に「主扇」と呼ばれるこの設備は、通気立坑や排気坑道と接続され、坑内の汚染空気を地上へ連続的に排出しながら、新鮮空気の流入を維持する役割を担います。炭鉱ではメタンガスや炭じんが常に発生しており、主扇の性能と信頼性は、爆発事故防止と作業環境の維持に直結します。そのため、炭鉱地上防爆主扇には、高い防爆性能、十分な通気能力、長期連続運転に耐える堅牢構造が求められます。
構造としては、大型の軸流送風機が採用されることが多く、単段軸流型、対向回転軸流型、あるいは多段構造など、鉱井の規模や通気抵抗に応じて最適な形式が選定されます。対向回転軸流型主扇は、一次羽根車と二次羽根車を逆方向に回転させることで高静圧と高効率を両立でき、長大な坑道ネットワークを持つ炭鉱に適しています。炭鉱地上防爆主扇は、主として排気式として運用されることが多く、坑内の汚染空気を立坑経由で吸い出すことで、入口側から新鮮空気を取り込む通気パターンを形成します。
防爆性能の面では、炭鉱地上防爆主扇は厳格な規格に適合した防爆電動機を備え、端子箱や制御盤も防爆仕様で構成されます。ケーシングやフランジ、点検口は高い気密性と強度を持ち、内部で万が一異常燃焼が起きた場合でも外部へ影響が及びにくい構造となっています。羽根車とケーシングのクリアランスは、異物噛み込みによる火花を最小化するよう精密に管理され、軸封部には適切なシールと潤滑構造が設けられています。さらに、温度・振動・電流などの監視システムを組み合わせることで、異常兆候を早期に察知し、安全側に制御することができます。
運用・保守面では、炭鉱地上防爆主扇の連続運転を前提とした予防保全が不可欠です。定期的な停止点検では、羽根車の摩耗や粉じん付着、ケーシング内面の腐食、軸受やグリースの状態、ボルトや基礎の緩みなどを入念に確認します。通気測定を通じて坑内各所の風量・風速を評価し、通気計算と比較することで、主扇の運転点が計画どおりであるかを確認します。必要に応じて、主扇の回転数調整や風門設定の変更、局所送風機とのバランス調整を行い、エネルギー効率と安全性の両方を向上させます。炭鉱地上防爆主扇は、このような総合的な管理のもとで、炭鉱の長期安定操業と作業員の安全を支える「通気システムの心臓部」として重要な役割を果たします。
