주 환기 송풍기는 광산 전체 갱내에 신선한 공기를 공급하고 오염된 공기와 가스를 배출하는 역할을 담당하는 핵심 환기 설비로, 광산 안전과 생산 능력을 좌우하는 가장 중요한 송풍기이다. 주 환기 송풍기가 안정적으로 운전되지 않으면 갱내 유해 가스와 분진 농도가 빠르게 상승하여 작업자의 생명과 설비 안전을 위협하게 되므로, 설계와 선정, 설치와 운전, 유지보수까지 전 과정에서 높은 수준의 기술과 관리가 요구된다. 일반적으로 주 환기 송풍기는 지상 환기실에 설치되며, 배기식 또는 송입식 구조로 광산 환기 네트워크 전체에 영향을 미친다.
광산의 주 환기 송풍기는 축류 형식과 원심 형식으로 나눌 수 있으나, 깊은 갱도와 긴 배기 샤프트를 가진 현대 광산에서는 높은 풍량과 풍압, 높은 효율을 동시에 달성할 수 있는 대형 축류 송풍기가 주로 사용된다. 특히 대향회전 구조를 채택하면 동일한 동력에서 더 높은 정압을 얻을 수 있어, 복잡한 갱도와 환기 네트워크에서 발생하는 큰 저항을 효과적으로 극복할 수 있다. 주 환기 송풍기의 운전점은 환기 계산과 시뮬레이션을 바탕으로 정밀하게 설정되며, 설계 풍량과 설계 압력을 충족함과 동시에 일정 수준의 여유도를 가져야 한다.
주 환기 송풍기의 설계와 선정에서는 광산 규모와 생산 계획, 갱도 구조와 환기 네트워크, 예상 가스 발생량과 열 발생량, 분진 농도와 온도 조건 등 다양한 요소를 종합적으로 고려해야 한다. 설계자가 환기 네트워크 해석과 실측 데이터를 바탕으로 주 환기 송풍기의 용량과 압력 등급, 회전수와 임펠러 직경, 가변 익형 적용 여부를 결정하면, 실제 운전에서 환기 성능과 에너지 소비가 균형을 이루게 된다. 또한 방폭 요구가 있는 광산에서는 방폭 전동기와 방폭 제어 시스템을 적용하여 가연성 가스가 존재하는 환경에서도 안전하게 운전해야 한다.
운영 측면에서 주 환기 송풍기는 대개 연속 운전을 요구받기 때문에, 신뢰성과 에너지 효율이 매우 중요하다. 인버터 제어를 적용하면 계절 변화와 생산 단계에 따라 풍량을 조절할 수 있어 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다. 또한 예비 송풍기와 전원 이중화 구성을 통해 고장 발생 시에도 환기 기능을 유지할 수 있도록 설계해야 한다. 유지보수 측면에서는 베어링과 임펠러, 전동기 절연과 접지 상태, 진동과 소음, 온도와 전류 데이터를 정기적으로 점검하고 기록하여, 예지 보전 체계를 구축하는 것이 바람직하다.
주 환기 송풍기 운전 기록과 가스 모니터링 데이터를 장기간 축적하고 분석하면, 환기 효율과 에너지 소비, 가스 분포 특성을 정량적으로 파악할 수 있으며, 향후 갱도 확장과 설비 개조 시 중요한 근거 자료로 활용할 수 있다. 이러한 데이터 기반의 관리 방식은 현대 스마트 광산 환기 시스템의 필수 요소이며, 주 환기 송풍기를 광산의 생명선으로서 안정적으로 운전하게 해 주는 중요한 기반이 된다.
