煤矿用多级过滤防尘面罩的设计及试验研究

为了解决传统防尘面罩容尘量地区粉尘浓度低，在高浓度粉尘环境中有效使用时间短的问题，提出了一种基于轻质微球的多级过滤防尘口罩。第一级防尘口罩采用轻质微球，不仅可以改善孔隙率，增加口罩的容尘量，还可以实现及时除灰和水洗的功能。第二级采用高精度纤维滤膜，保证吸入空气的质量。3D打印设计了多级防尘罩的结构，并在地下煤矿进行了现场试验。试验结果表明，1级轻质微球能阻隔煤尘中93%以上的粉尘。轻质微球的过滤效率随着使用时间的增加而增加。轻质微球的过滤效率与路面风速有关。风速越大，过滤效率越低，但过滤效率保持在93%以上。结果表明，基于轻质微球的多级防尘口罩可以有效降低传统纤维滤膜的负荷，从而延长面罩滤膜在煤矿井下高浓度环境中的有效使用时间。