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煤矿是我国尘肺病高发区,个体防护是有效预防尘肺病的重要手段。然而,目前矿工所佩戴的自吸过滤式防颗粒物呼吸器,测试标准是基于一般工业环境制定的,在深部高尘、高湿、高温与强负荷作业的耦合作用下,很难保证它的过滤效率、吸气阻力和佩戴时长等指标仍符合标准要求。鉴于此,本文综合运用问卷调查、数值模拟、仿真实验、理论分析等研究手段全面探究了两款简易口罩（SM-A、SM-B）、两款N95防颗粒物呼吸器（FFR-A、FFR-B）、两款N95粘弹性硅胶半面罩（EHR-A、EHR-B）共六款常用自吸过滤式防尘口罩/呼吸器、在深井高尘、高湿、高温、强负荷作业环境中的穿透率、最易穿透粒径（MPPS）、吸气阻力、品质因数（Qf）等关键性能指标。本文主要结论如下:1)对新疆、河南、山东、山西、内蒙五省各大矿区中的1498名接尘矿工的调研显示,矿工接触的粉尘种类主要是煤尘和矽尘,且有69.23%的矿工接尘浓度超标;有23.08%的矿工接尘时间在5～6小时,38.46%的矿工接尘时间在6～8小时;在所使用的呼吸防护用品中,48.07%的矿工使用的是简易随弃式半面罩,35.34%使用的是粘弹性硅胶半面罩;超过50%的矿工对于呼吸防护用品的密合性、过滤性以及吸气阻力等性能不满意。2)在40℃、100%RH、60 mg/m~3煤尘浓度的深井仿真环境中对六款自吸过滤式口罩/呼吸器的吸气阻力进行模拟,发现随着煤尘加载时间的增加,各受测口罩/呼吸器的吸气阻力均急剧升高,在40 min内即远远超过了国家最高允许限值。3)基于自主构建的自吸过滤式防尘口罩仿真模拟测试系统,对六款口罩/呼吸器的穿透率测试结果显示:（1）在20 mg/m~3的煤尘浓度、100%RH、40℃下煤尘的穿透率更大。（2）煤尘穿透率随恒定流量的增大而增大,随循环流量的增大而减小;（3）在30 L/min的流量下,循环流量模式下口罩/呼吸器的穿透率高于恒定流量,而随着流量增加至85 L/min,恒定流量模式下口罩/呼吸器的穿透率又高于循环流量。4)对六款口罩/呼吸器的MPPS测试结果显示:（1）在20 mg/m~3的粉尘浓度下,SM-A、FFR-A的MPPS随测试时间的增加变化显著;SM-B、FFR-B、EHR-A与EHR-B的MPPS保持在10-40 nm。（2）在100%RH下,SM-A、SM-B、FFR-A、FFR-B、EHR-A的MPPS随测试时间的增加变化显著,EHR-B的MPPS保持在10-20 nm。（3）在40℃下,六款口罩/呼吸器的MPPS表现明显,SM-A、SM-B、FFR-A、FFR-B的MPPS随测试时间的增加变化显著,EHR-A、EHR-B的MPPS保持在10-20 nm。（4）在30L/min的流量下随测试时长的增加,SM-A、SM-B的MPPS变化明显,FFR-A没有显示出明显的MPPS,FFR-B、EHR-A、EHR-B的MPPS保持在10-20 nm;随着吸气流量的增大,各口罩/呼吸器的MPPS变化明显,且呈现出穿透率的多峰分布特征。（5）随测试时间的增加:在循环流量下EHR-A、EHR-B的MPPS显著变化,SM-A、SM-B、FFR-A、FFR-B的MPPS保持在10-30 nm;而在恒定流量下,SM-A的MPPS变化明显,SM-B、FFR-A、FFR-B、EHR-A、EHR-B的MPPS保持在10-30 nm。5)对六款口罩/呼吸器的吸气阻力测试结果显示:（1）在60 mg/m~3的高煤尘浓度、100%的高相对湿度、40℃高温下,吸气阻力随测试时间的增加地更快;（2）相较于循环流量,恒定流量下的吸气阻力更高,且增速更快;（3）随测试流量的增大,吸气阻力升高显著。6)对六款口罩/呼吸器的品质因数分析结果显示:（1）在60 mg/m~3的煤尘浓度、60%RH、30℃下,Qf值更高;（2）随着测试流量的增大,Qf逐渐降低。（3）在30 L/min的流量下,恒定流量模式下的Qf高于循环流量。7)对六款口罩/呼吸器的测试结果显示:（1）在20 mg/m~3的煤尘浓度下,EHR-A的穿透率最小,SM-B的吸气阻力最低,SM-B的综合性能最好;（2）在100%RH下,EHR-A的穿透率最小,FFR-A的吸气阻力最低,FFR-A的综合性能最好;（3）在40℃下,EHR-B的穿透率最小,FFR-A的吸气阻力最低,FFR-B的综合性能最好;（4）当测试流量为30 L/min,恒定流量下,EHR-B的穿透率最小,SM-B的吸气阻力最低,SM-B的综合性能最好;循环流量下,EHR-A的穿透率最小,SM-B的吸气阻力最低,SM-B的综合性能最好;（5）当测试流量为85 L/min,恒定流量下,EHR-B的穿透率最小,FFR-A的吸气阻力最低,EHR-A的综合性能最好;循环流量下,SM-A的穿透率最小,FFR-A的吸气阻力最低,FFR-A的综合性能最好。该论文有图53幅,表35个,参考文献98篇。