고압 환기는 깊은 갱내와 장거리 덕트, 고저차가 큰 환기 구간에서 압력 손실을 극복하고 충분한 풍량을 확보하기 위해 높은 압력을 발생시키는 환기 방식이다. 광산에서는 채굴 구역이 점점 깊어지고 갱내 구조가 복잡해지면서, 단순한 저압 송풍기로는 필요한 공기량을 안정적으로 공급하기 어렵다. 이때 고압 환기 시스템을 도입하면 먼 거리와 높은 저항을 가진 배관망에서도 안전 기준을 만족하는 환기량을 유지할 수 있다.
고압 환기를 위해 가장 많이 사용되는 장비는 고압 축류 송풍기와 고압 원심 송풍기이다. 고압 축류 송풍기는 대향 회전 구조와 가변 익형을 사용하여 높은 압력과 풍량을 동시에 확보할 수 있으며, 광산 주 환기 설비로 널리 적용된다. 임펠러 직경과 회전 속도, 날개 각도를 최적화하면 깊은 갱내까지 안정적으로 공기를 공급할 수 있다. 고압 원심 송풍기는 곡선형 임펠러와 좁은 케이싱을 사용하여 더 높은 압력을 만들 수 있어, 분진 운반과 고온 가스, 특수 공정 환기에 사용된다. 광산 주변 제련 공정과 화학 공정에서는 이러한 고압 원심 송풍기가 중요한 역할을 한다.
고압 환기 시스템을 설계할 때에는 갱내 배관망과 통로의 마찰 손실, 굴곡과 분기점에서 발생하는 국부 손실, 각 작업 구역의 필요 환기량을 모두 고려해야 한다. 설계자는 전체 환기 회로를 분석하여 가장 불리한 루트를 찾고, 그 루트에서 필요한 압력을 기준으로 송풍기 용량을 결정해야 한다. 또한 환기량 조절을 위해 보조 덕트와 국부 송풍기를 병행 사용하는 경우, 주 환기 송풍기의 압력 여유를 충분히 확보하여 변화하는 공정 조건에도 안정적인 운전이 가능하도록 해야 한다.
운전 단계에서는 고압 환기 시스템의 안전성과 에너지 효율을 동시에 관리하는 것이 중요하다. 고압 운전은 장비와 덕트에 더 큰 기계적 부담을 주므로, 진동과 누설, 덕트 고정 상태를 정기적으로 점검해야 한다. 또한 고압 환기에서 댐퍼를 과도하게 닫은 상태로 운전하면 에너지 손실이 커지고 장비에 불필요한 부하가 걸리므로, 인버터 제어를 통해 회전 속도 자체를 조절하는 방식이 더 바람직하다. 잘 설계된 고압 환기 시스템은 깊은 광산과 복잡한 갱내에서 안전 기준을 충족시키면서, 장기적으로 에너지 비용을 줄이는 데 큰 기여를 한다.
