安全帽主要起到保护头部免受伤害的作用。但针对矿井下人员中常见的职业病——“矽肺病”，目前没有任何一件装备能够起到预防该疾病的作用。因此，参考防毒面具的设计，可以在安全帽上增加呼吸过滤的功能。

在煤炭开采的过程中会产生大量矿尘，加上矿井通风的作用，使大量矿尘游离于空气中，井下人员长期在此环境中呼吸，极有形成“矽肺病”的危险。矽肺病主要是由于长期吸入含游离的二氧化硅粉尘，引起的以肺间质纤维化，及矽肺结节为主的疾病，严重者可影响肺功能，丧失劳动能力，甚至发展为肺心病、心衰及呼吸衰竭。

除了矿尘之外，矿井中的有害气体对人体也有较大危害。这些有害气体包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮等。如长期吸入微量的一氧化碳，人的情感状态、简单反应时、数字跨度、手工敏捷度、数字译码和视觉保留等都会低于正常人水平。一氧化碳、二氧化碳之类的气体长期被人呼入后，对人的肺部影响很大，容易诱发肺癌。再如硫化氢、二氧化硫的长期呼入可引起嗅觉减退，以及出现神经衰弱综合征和植物神经功能障碍；氨气的长期呼入可诱发肺水肿、呼吸窘迫综合征等，同时可能发生呼吸道刺激症状；二氧化氮的长期呼入容易引起气管炎、支气管炎、咽喉炎等呼吸道疾病。这些都威胁着井下人员的身体健康。

综上考虑，呼吸过滤装置的引入必须具备两种功能：一是过滤矿尘，二是过滤有害气体。