炭鉱用途における送風機と換気設備の役割は、他の鉱山以上に重要です。炭鉱では、メタンガスと炭じんが同時に存在することが多く、適切な換気が行われないと爆発事故につながる危険性があります。そのため、炭鉱用途の換気システムには、防爆構造を備えた主換気送風機・局所送風機、集じん設備、排気設備が組み合わされ、法令や規格で定められた通気量と安全基準を満たすよう設計されています。FBCDZシリーズの炭鉱地上用防爆・排気式対向回転軸流送風機やFBDシリーズの隔爆形局所送風機などは、炭鉱用途向けに開発された代表的な鉱山用送風機です。
炭鉱の換気システムは、まず地上に設置された防爆主換気送風機によって坑内全体の通気流を形成します。この主扇は、排気式または送入式のいずれかの方式で設計され、風量・静圧・逆風運転性能・冗長構成など、多くの安全要件を満たす必要があります。坑内では、掘進切羽や採炭切羽、積込ポイントなどに局所送風機が配置され、押込式または排気式として新鮮空気を供給し、局所的なガスと炭じんを効果的に希釈・排出します。通風網の設計では、風量不足や短絡風が発生しないよう、通気ドアや調節バルブを用いて風の流れをバランスさせることが重要です。
炭鉱用途の送風機には、高い防爆性能が求められます。送風機に搭載される電動機は、メタンガス環境での使用を想定した隔爆構造を採用し、端子箱やケーブルグランドも規格に適合した防爆仕様とします。また、回転部からの火花発生を防ぐために、適切なクリアランスと材質選定が行われます。炭じんが多い環境では、羽根車やケーシングに耐摩耗性の高い材料やライニングを使用し、長期運転による性能低下を抑えます。さらに、炭鉱では換気設備に対する定期点検や検査が義務付けられており、振動測定・風量試験・ガス測定などを通じて、常に安全な換気状態が維持されているか確認します。
近年の炭鉱用途では、省エネとスマート監視の導入も進んでいます。インバータ制御を用いた主換気送風機や局所送風機により、採炭量や作業シフトに合わせて風量を柔軟に調整し、必要最低限の電力で安全基準を満たす運転が可能です。また、ガスセンサーや風速計、粉じん計のデータをオンラインで収集し、換気監視システムで一元管理することで、異常時の迅速な対応と記録管理が実現します。炭鉱用途に特化した送風機と換気システムを適切に選定・運用することで、炭鉱の安全性と生産性を両立し、長期にわたり安定した操業を支えることができます。
