CN114832565B - 地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置及方法，其包括移动单元、粉尘检测装置、负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、温度传感器、加热设备、二次净化单元、控制系统；热反应净化处理单元包括柴油发电机、与柴油发电机相连的排气尾管、套管、净化连接管、环形换热片，套管设置在排气尾管外侧且套管内壁与排气尾管外壁之间形成热反应空间。本申请基于高温条件下的化合物燃烧，以化学反应的方式将其转化为易于回收的状态，并巧妙的将设备动力系统与可燃物处理有机结合，在实现地下工程内有毒、有害气体去除的前提下，处理了设备自身产生的污染物，具有较高的应用价值和应用前景，值得大规模推广和广泛应用。

Description

地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置及方法

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤其是地下工程施工设备领域，具体为一种地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置及方法。更具体地，本申请为一种地下工程快速除尘装置及其方法，其能对隧道等地下工程内施工所产生的粉尘进行快速、有效去除，且具有较好的安全性，能够满足实际应用的需求，具有较高的应用价值。

背景技术

随着我国经济建设的高速发展，隧道建设和矿山开采项目方兴未艾，我国已经成为世界上隧道工程规模最大、数量最多的国家。与此同时，施工技术的进步，使掘进的隧道越来越长，对建设周期的要求也更高。

目前，通常采用钻爆法进行开挖作业，其是一种重要且经济、高效的隧道施工方式。钻爆法开挖作业通常包括钻孔、装药、爆破、通风、出渣等工序。在进行钻爆法施工的钻孔、爆破以及喷射混凝土等过程中，会产生大量的粉尘。一方面，这些粉尘会污染隧道环境，减少能见度，不利于施工设备的使用；另一方面，粉尘会对作业人员的健康产生危害，特别是隧道内游离的、一定浓度的细微粉尘极易吸入肺部，进而诱发尘肺病。隧道内粉尘运动复杂多变，加之隧道内空间狭窄，控制效果不尽理想，这已成为施工进程中的一个难题。因此，在隧道施工建设过程中，隧道的通风除尘是不可忽视的问题。

针对隧道的粉尘防治问题，在实际工程中，多依靠通风排尘的手段处理污染物。然而，随着所建隧道规模的扩大，长大隧道数量在实际工程中的占比也愈来愈重，单靠通风排尘的手段已难以有效地控制隧道内粉尘及有毒气体的扩散。同时，长距离的通风对设备的性能要求更高，设备运行的电力耗费也会大幅增加。基于上述缺点的存在，使得传统通风排尘设备效果不佳，且能耗巨大、经济效益低。

在此基础上，除尘器运应而生。使用除尘器在尘源处有针对性的进行粉尘处理，并合理利用通风排尘手段综合处理洞内污染物，已取得了良好的效果。现阶段，除尘设备主要分为：干式除尘器与湿式除尘器。将除尘设备集成至皮卡车等可移动载具上，形成除尘车，可实现随隧道掘进而移动，达到就地除尘的目的。

然而，现有的除尘设备及除尘车也存在如下问题：

1）常规情况下，双车道铁路隧道断面在100m²上下，实际开挖过程中，其横截面宽、高约为8-10m，洞内空间狭窄；现有大型除尘设备除尘效率足够，但其往往尺寸过大；常见的除尘车宽高均在2m以上，长度5-10m不等；传统大型除尘设备施工占地面积大，移动不便，一定程度上影响了污染物排出，且其长期置于洞内，会严重影响施工进度；

2）经调查统计，大多数小型除尘设备（现有小型横式滤筒除尘器如图1所示）的除尘效率在60％左右，尺寸原因限制了其吸污能力，导致除尘速度慢、耗时长，但设备因此移动方便，所以小型除尘往往只用于针对局部小污染，对隧道整体环境改善不大、效果不佳（如图2所示）；

3）现有除尘设备功能单一，其净化效果只针对洞内粉尘；但在实际工程中，洞内空气环境复杂，掌子面爆破后将产生大量粉尘及CO、NO_x等有毒、有害气体；另外，因地质环境问题，在施工期间，部分隧道内存在瓦斯，传统设备无法对有毒气体进行针对性的控制，若处理不当，可能带来严重的安全事故；

4）除尘车等大型可移动设备依靠汽车为载体，以实现其在洞内的自由移动；但汽车动力多来源于柴油机，在使用过程中，柴油机烧油排污，其设备本身即为污染源，对环境净化的同时，往往自身会造成局部污染，难以处理。

为此，迫切需要一种新的装置和/或方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置及方法。更具体地，本申请涉及一种隧道快速除尘装置及除尘方法，其基于高温条件下的化合物燃烧，以化学反应的方式将其化为易于回收的状态，并巧妙的将设备动力系统与可燃物处理有机结合，在实现地下工程内有毒、有害气体去除的前提下，处理了设备自身产生的污染物，具有较高的应用价值和应用前景，值得大规模推广和应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置，包括：

负压单元，其用于吸入地下工程施工时产生的粉尘气体混合物，并为后续气流流动提供压力；

粗离子除尘单元，其与负压单元相连，且能对粉尘气体混合物内的颗粒物进行去除，并得到一次净化气体混合物；

热反应净化处理单元，其与粗离子除尘单元相连且热反应净化处理单元能对一次净化气体混合物中的可燃物进行燃烧，并得到热反应混合气体；

二次净化单元，其与热反应净化处理单元相连，用于对热反应混合气体进行二次净化处理，处理后的净化气体达到排放标准；

控制系统，其分别与负压单元、粗离子除尘单元、二次净化单元相连；

所述热反应净化处理单元包括柴油发电机、与柴油发电机相连的排气尾管、套管、净化连接管、环形换热片，所述套管设置在排气尾管外侧且套管内壁与排气尾管外壁之间形成热反应空间，所述净化连接管的两端分别与粗离子除尘单元、套管相连且粗离子除尘单元中的一次净化气体混合物能进入热反应空间进行加热处理从而对一次净化气体中的可燃物进行燃烧并得到热反应混合气体，所述环形换热片沿排气尾管的轴向设置在热反应空间内且环形换热片能延长热反应空间内一次净化气体混合物的流动路径以提高热反应空间内一次净化气体混合物与排气尾管内气体的换热效率；

所述柴油发电机分别与负压单元、粗离子除尘单元电连接且柴油发电机能为负压单元、粗离子除尘单元提供电能；

所述二次净化单元包括净化塔、与控制系统相连的循环泵，所述净化塔的底部为用于盛放碱液的碱液吸收槽，所述净化连接管的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方且热反应混合气体能喷射在碱液表面以使热反应混合气体内的部分颗粒物进入碱液吸收槽的碱液中；

所述净化塔内设置有若干个塔板，所述塔板相对竖直方向倾斜设置，所述塔板沿竖直方向交错设置在净化塔内；

所述净化塔上分别设置有排水口、进水口、排气口，所述排水口设置在净化塔下端且排水口与碱液吸收槽相连，所述进水口设置在净化塔上端，所述排水口与进水口之间通过循环泵相连且循环泵能将碱液吸收槽内的碱液通过进水口泵入净化塔上端并自上而下流经塔板以在净化塔内沿竖直方向相邻两个塔板之间形成水幕，气体在净化塔内上升的过程中能与碱液逆向接触以实现对净化塔内气体的净化；

排气口设置在净化塔顶端且经净化塔净化后的气体能通过排气口排出。

所述柴油发电机与控制系统相连。

所述负压单元包括负压风机，其与控制系统相连，所述负压风机的出风口与粗离子除尘单元相连且经负压风机进风口吸入的粉尘气体混合物能在负压风机的带动下进入粗离子除尘单元内。

所述负压单元还包括与负压风机进风口相连的集尘罩。

所述集尘罩呈倒圆台型。

所述粗离子除尘单元包括与控制系统相连的旋风除尘器、粉尘收集箱，所述旋风除尘器的进风口与负压单元相连且经负压风机进风口吸入的粉尘气体混合物能进入粗离子除尘单元内进行除尘处理，所述旋风除尘器的出风口与热反应净化处理单元相连且经旋风除尘器得到的一次净化气体混合物能进入热反应净化处理单元中；

所述粉尘收集箱与旋风除尘器相连且旋风除尘器内的粉尘能进入粉尘收集箱内并通过粉尘收集箱进行收集。

所述环形换热片上设置有若干个换热通孔。

还包括设置在热反应空间内的温度传感器，所述温度传感器与控制系统相连。

所述套管内设置有加热设备，所述加热设备设置在热反应空间内且加热设备能对热反应空间内的气体进行加热以保证热反应空间内的温度在一次净化气体中可燃物的闪点以上，所述加热设备与控制系统相连。

所述套管包括高温燃烧段、低温连接段，所述高温燃烧段位于排气尾管外侧，所述排气尾管与高温燃烧段之间形成热反应空间且热反应空间内的温度在一次净化气体混合物内可燃物的闪点以上并使热反应空间内一次净化气体混合物中可燃气体发生燃烧反应。

所述排气尾管仅末端设置有出气口，所述套管进气处的气流不与排气尾管内气体的混合。

所述塔板与水平面之间的夹角为5~35°。

所述塔板为平板状、波浪状中的一种或多种。

所述塔板上还设置有若干个凸起。

所述净化连接管的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方0.5~5cm处。

还包括与控制系统相连的移动单元，所述负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、二次净化单元分别设置在移动单元上且移动单元能为负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、二次净化单元提供支撑并带动负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、二次净化单元进行移动。

还包括粉尘检测装置，所述粉尘检测装置与移动单元相连且移动单元能为粉尘检测装置提供支撑，所述粉尘检测装置与控制系统相连且粉尘检测装置能对粉尘气体混合物的浓度进行检测并将测定信息传动给控制系统。

所述控制系统能根据粉尘检测装置测定的粉尘混合物的浓度，向移动单元发出行进指令，通过移动单元带动除尘装置进行移动。

地下工程快速除尘方法，包括如下步骤：

（1）粉尘气体混合物除尘

采用负压风机将地下工程施工中的粉尘气体混合物送入粗离子除尘单元中，通过粗离子除尘单元去除粉尘气体混合物中的颗粒物，完成一次除尘操作，得到一次净化气体混合物；

（2）燃烧净化

柴油发电机分别与负压单元、粗离子除尘单元电连接且柴油发电机产生的电能能分别供给负压单元、粗离子除尘单元，柴油发电机产生的高温尾气通过排气尾管排出；

将一次净化气体混合物通过净化连接管送入套管中，利用排气尾管内的高温尾气使套管内一次净化气体混合物中的可燃气体达到闪点并燃烧，进而实现对一次净化气体混合物的二次净化，并得到热反应混合气体；

（3）碱液净化

向二次净化单元内分别加入水和碱性物料，并在二次净化单元内形成碱液；热反应混合气体的排气端位于二次净化单元内所盛放碱液的上方；将热反应混合气体喷射在碱液表面，利用热反应混合气体自身的气压，使热反应混合气体内的部分颗粒物被二次净化单元内的碱液吸收，部分气体颗粒混合物则随气流在二次净化单元内向上运动；

碱液通过循环泵的带动，并依靠二次净化单元内塔板的配合，在二次净化单元内自上而下形成若干个水幕，二次净化单元内的气体颗粒混合物与二次净化单元内的碱液逆流接触，实现净化；

净化后的气体由二次净化单元的顶端排出。

所述步骤1中，待处理的粉尘气体混合物内含有粉尘和可燃气体。

所述一次净化气体混合物含有可燃物。所述一次净化气体混合物的主要成分为可燃气体。

所述可燃气体为瓦斯。

所述可燃气体为一氧化碳、烷烃、氮氧化物、硫氧化物、硫氢化物中的一种或多种。

所述步骤1中，粗离子除尘单元为旋风除尘器，所述旋风除尘器与控制系统相连；采用负压风机将粉尘气体混合物送入粗离子除尘单元中，完成除尘操作。

所述加热设备与柴油发电机电连接；或还包括辅助电源，所述加热设备与辅助电源电连接。

所述加热设备为加热线圈、陶瓷加热片、碳纤维加热管、硅碳棒加热管中的一种或多种。

所述步骤2中，还包括加热设备，所述加热设备设置在套管内且加热设备能对套管内的一次净化气体混合物进行加热，以使一次净化气体混合物的温度达到一次净化气体混合物内可燃物的闪点及闪点以上。

所述步骤3中，碱性物料为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氧化钙、氨水中的一种或多种。

向净化塔的碱液吸收槽内分别加入水和碱性物料，并在碱液吸收槽内形成碱性溶液；

热反应混合气体的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方；将热反应混合气体喷射在碱液表面，利用热反应混合气体自身的气压，使热反应混合气体内的部分颗粒物被碱液吸收槽内的碱液吸收，部分气体颗粒混合物则随气流在二次净化单元内向上运动；

碱液通过循环泵的带动，并依靠净化塔内塔板的配合，在净化塔内自上而下形成若干个水幕，净化塔内的气体颗粒混合物与净化塔内的碱液逆流接触，实现净化；

净化后的气体由净化塔的顶端排出。

针对前述问题，本申请提供一种地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置及方法。本申请先通过负压单元将待处理的粉尘气体混合物吸入除尘装置中；接着，采用粗离子除尘单元去除粉尘气体混合物内的颗粒物；而后，通过全新的热反应净化处理单元，对其中的可燃物进行燃烧，生产二氧化碳、水等无害气体混合物；最后，将热反应净化处理单元产生的混合物通入碱液表面，基于其自身的风压，会在碱液表面形成下凹的水坑，其中的大部分颗粒物被碱液吸收，剩余气体颗粒混合物则与碱液逆流接触，实现对气流的净化处理。基于改进后的方案，本申请能有效避免爆燃等危险发生的可能性，具有极高的安全性能；同时，本申请实现了地下工程内有毒、有害气体的有效去除，有利于保障施工的安全；本申请基于整体结构的改进，避免了二次污染的产生，具有较好的环保效果；本申请能对施工过程中产生的粉尘浓度进行自动检测，根据粉尘浓度自动调整除尘装置的位置，实现了快速、自动除尘，避免了人为操作所带来的人身危害。本申请体积小巧，除尘效率高，具有较好的效果，能够满足不同环境的地下工程施工除尘的需要，具有较好的应用前景。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为现有小型横式滤筒除尘器的示意图。

图2为隧道爆破后现场使用小型横式滤筒除尘器的效果图。

图3为实施例1中除尘装置的结构示意图。

图4为实施例1中套管与排气尾管结合的结构示意图。

图5为图4的A-A向剖视图。

图中标记：1、集尘罩，2、负压风机，3、旋风除尘器、4、粉尘收集箱，5、热反应净化处理单元，6、二次净化单元，7、移动单元，51、柴油发电机，52、排气尾管，53、套管，54、净化连接管，55、环形换热片，61、塔板，62、排水口，63、进水口，64、排气口，65、碱液吸收槽，66、换热通孔。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

如图所示，本实施例的地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置，包括移动单元、粉尘检测装置、负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、温度传感器、加热设备、二次净化单元、控制系统。

本实施例中，移动单元采用智能AI移动单元。其中，粉尘检测装置与移动单元相连，通过移动单元为粉尘检测装置提供支撑；粉尘检测装置用于对粉尘气体混合物的浓度进行检测，其与控制系统相连，并将测定信息传动给控制系统。同时，负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、二次净化单元分别设置在移动单元上。

负压单元用于吸入地下工程施工时产生的粉尘气体混合物，并为后续气流流动提供正压。本实施例中，负压单元包括负压风机、集尘罩，集尘罩与负压风机的进风口相连，负压风机的出风口与粗离子除尘单元相连。优选地，集尘罩呈倒圆台型，其开口小的一端与负压风机相连。

粗离子除尘单元与负压单元相连，其用于对粉尘气体混合物内的颗粒物进行去除，并得到一次净化气体混合物。粗离子除尘单元包括旋风除尘器、粉尘收集箱，旋风除尘器的进风口与负压风机相连，旋风除尘器的出风口与热反应净化处理单元相连。粉尘收集箱与旋风除尘器相连，旋风除尘器产生的粉尘通过粉尘收集箱进行收集。热反应净化处理单元与粗离子除尘单元相连；热反应净化处理单元用于对一次净化气体混合物中的可燃物进行燃烧，并得到热反应混合气体。

本实施例中，热反应净化处理单元包括柴油发电机、与柴油发电机相连的排气尾管、套管、净化连接管、环形换热片，套管设置在排气尾管外侧且套管内壁与排气尾管外壁之间形成热反应空间，净化连接管的两端分别与粗离子除尘单元、套管相连，环形换热片沿排气尾管的轴向设置在热反应空间内。该结构中，由旋风除尘器输出的一次净化气体混合物进入热反应空间进行加热处理，通过高温使其中的可燃物进行燃烧，并得到热反应混合气体；环形换热片用于延长热反应空间内一次净化气体混合物的流动路径，以提高热反应空间内一次净化气体混合物与排气尾管内气体的换热效率。同时，柴油发电机分别与负压风机、旋风除尘器电连接。优选地，柴油发电机与控制系统相连。

温度传感器、加热设备分别设置在热反应空间内；该结构中，温度传感器用于热反应空间的温度进行测定，并将温度测定结果传递给控制系统；当热反应空间的温度低于可燃物的闪点时，控制系统启动加热设备，对热反应空间内的气体进行加热，以保证热反应空间内的温度在一次净化气体中可燃物的闪点以上。进一步，套管包括高温燃烧段、低温连接段，高温燃烧段位于排气尾管外侧，排气尾管与高温燃烧段之间形成热反应空间。本实施例中，加热设备可以为加热线圈、陶瓷加热片、碳纤维加热管、硅碳棒加热管中的一种或多种。

二次净化单元与热反应净化处理单元相连，其用于对热反应混合气体进行二次净化处理，处理后的净化气体达到排放标准，即可。

本实施例中，二次净化单元包括净化塔、与控制系统相连的循环泵，净化塔的底部为用于盛放碱液的碱液吸收槽，净化连接管的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方且热反应混合气体能喷射在碱液表面以使热反应混合气体内的部分颗粒物进入碱液吸收槽的碱液中。

净化塔内沿竖直方向交错设置有若干个塔板，塔板相对竖直方向倾斜设置。净化塔上分别设置有排水口、进水口、排气口，排水口设置在净化塔下端且排水口与碱液吸收槽相连，进水口设置在净化塔上端，排水口与进水口之间通过循环泵相连。该结构中，循环泵能将碱液吸收槽内的碱液通过进水口泵入净化塔上端，并自上而下流经塔板，以在净化塔内沿竖直方向相邻两个塔板之间形成水幕；气体在净化塔内上升的过程中，与碱液逆向接触，进而实现对净化塔内气体的净化；同时，排气口设置在净化塔顶端，经净化塔净化后的气体能通过排气口排出。本实施例中，净化连接管的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方0.5~5cm处。

本实施例中，移动单元、负压风机、旋风除尘器、温度传感器、加热设备、循环泵分别与控制系统相连。

该装置工作时，粉尘检测装置自动测定地下工程施工过程中不同位置的粉尘浓度，并将测定的信息传递给控制系统，控制系统根据测定结果，向智能AI移动单元发出指令，智能AI移动单元进而朝相应位置移动，并带动除尘装置达到设定位置，进而开始除尘。

除尘过程如下：

（1）粉尘气体混合物除尘

采用负压风机将地下工程施工中的粉尘气体混合物送入粗离子除尘单元中，通过粗离子除尘单元去除粉尘气体混合物中的颗粒物，完成一次除尘操作，得到一次净化气体混合物；

（2）燃烧净化

柴油发电机分别与负压单元、粗离子除尘单元电连接且柴油发电机产生的电能能分别供给负压单元、粗离子除尘单元，柴油发电机产生的高温尾气通过排气尾管排出；

将一次净化气体混合物通过净化连接管送入套管中，利用排气尾管内的高温尾气使套管内一次净化气体混合物中的可燃气体达到闪点并燃烧，进而实现对一次净化气体混合物的二次净化，并得到热反应混合气体；

（3）碱液净化

向二次净化单元内分别加入水和碱性物料，并在二次净化单元内形成碱液；热反应混合气体的排气端位于二次净化单元内所盛放碱液的上方；将热反应混合气体喷射在碱液表面，利用热反应混合气体自身的气压，使热反应混合气体内的部分颗粒物被二次净化单元内的碱液吸收，部分气体颗粒混合物则随气流在二次净化单元内向上运动；

碱液通过循环泵的带动，并依靠二次净化单元内塔板的配合，在二次净化单元内自上而下形成若干个水幕，二次净化单元内的气体颗粒混合物与二次净化单元内的碱液逆流接触，实现净化；

净化后的气体由二次净化单元的顶端排出。

在负压风机的带动下，地下工程内的粉尘气体混合物通过集尘罩进入旋风除尘器内进行除尘处理，产生的灰尘进入粉尘收集箱内进行收集经旋风除尘器处理后得到的一次净化气体混合物则被送入热反应净化处理单元中进行后续处理；在热反应空间内，温度传感器将测定的温度传递给控制系统，控制系统根据测定的温度，控制加热设备是否工作；当温度满足可燃物燃烧要求时，加热设备暂不工作；当温度不满足可燃物燃烧要求时，加热设备工作，进行相应加热；一次净化气体混合物中的可燃气体在套管内燃烧完全，从而实现对一次净化气体混合物的二次净化，并得到热反应混合气体；热反应混合气体在压力的带动下，其内的部分颗粒物被二次净化单元内的碱液吸收，部分气体颗粒混合物则随气流在二次净化单元内向上运动，通过逆向接触，实现完全净化，净化后的气体排出即可。

本实施例中，添加的碱性物料选用氧化钙或氢氧化钙。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (12)

1.地下工程施工粉尘及有害气体智能化处理装置，其特征在于，包括：

负压单元，其用于吸入地下工程施工时产生的粉尘气体混合物，并为后续气流流动提供压力；

粗离子除尘单元，其与负压单元相连，且能对粉尘气体混合物内的颗粒物进行去除，并得到一次净化气体混合物；

热反应净化处理单元，其与粗离子除尘单元相连且热反应净化处理单元能对一次净化气体混合物中的可燃物进行燃烧，并得到热反应混合气体；

二次净化单元，其与热反应净化处理单元相连，用于对热反应混合气体进行二次净化处理，处理后的净化气体达到排放标准；

控制系统，其分别与负压单元、粗离子除尘单元、二次净化单元相连；

所述热反应净化处理单元包括柴油发电机、与柴油发电机相连的排气尾管、套管、净化连接管、环形换热片，所述套管设置在排气尾管外侧且套管内壁与排气尾管外壁之间形成热反应空间，所述净化连接管的两端分别与粗离子除尘单元、套管相连且粗离子除尘单元中的一次净化气体混合物能进入热反应空间进行加热处理从而对一次净化气体中的可燃物进行燃烧并得到热反应混合气体，所述环形换热片沿排气尾管的轴向设置在热反应空间内且环形换热片能延长热反应空间内一次净化气体混合物的流动路径以提高热反应空间内一次净化气体混合物与排气尾管内气体的换热效率；

所述柴油发电机分别与负压单元、粗离子除尘单元电连接且柴油发电机能为负压单元、粗离子除尘单元提供电能；

所述二次净化单元包括净化塔、与控制系统相连的循环泵，所述净化塔的底部为用于盛放碱液的碱液吸收槽，所述净化连接管的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方且热反应混合气体能喷射在碱液表面以使热反应混合气体内的部分颗粒物进入碱液吸收槽的碱液中；

所述净化塔内设置有若干个塔板，所述塔板相对竖直方向倾斜设置，所述塔板沿竖直方向交错设置在净化塔内；

所述净化塔上分别设置有排水口、进水口、排气口，所述排水口设置在净化塔下端且排水口与碱液吸收槽相连，所述进水口设置在净化塔上端，所述排水口与进水口之间通过循环泵相连且循环泵能将碱液吸收槽内的碱液通过进水口泵入净化塔上端并自上而下流经塔板以在净化塔内沿竖直方向相邻两个塔板之间形成水幕，气体在净化塔内上升的过程中能与碱液逆向接触以实现对净化塔内气体的净化；

排气口设置在净化塔顶端且经净化塔净化后的气体能通过排气口排出；

所述负压单元包括负压风机，其与控制系统相连，所述负压风机的出风口与粗离子除尘单元相连且经负压风机进风口吸入的粉尘气体混合物能在负压风机的带动下进入粗离子除尘单元内；

所述环形换热片上设置有若干个换热通孔；

所述套管内设置有加热设备，所述加热设备设置在热反应空间内且加热设备能对热反应空间内的气体进行加热以保证热反应空间内的温度在一次净化气体中可燃物的闪点以上，所述加热设备与控制系统相连；

所述排气尾管仅末端设置有出气口，所述套管进气处的气流不与排气尾管内气体的混合；

待处理的粉尘气体混合物内含有粉尘和可燃气体；

所述可燃气体为瓦斯；

所述净化连接管的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方0.5~5cm处；

所述加热设备与柴油发电机电连接；或还包括辅助电源，所述加热设备与辅助电源电连接。

2.根据权利要求1所述处理装置，其特征在于，还包括设置在热反应空间内的温度传感器，所述温度传感器与控制系统相连。

3.根据权利要求1所述处理装置，其特征在于，所述套管包括高温燃烧段、低温连接段，所述高温燃烧段位于排气尾管外侧，所述排气尾管与高温燃烧段之间形成热反应空间且热反应空间内的温度在一次净化气体混合物内可燃物的闪点以上并使热反应空间内一次净化气体混合物中可燃气体发生燃烧反应。

4.根据权利要求1所述处理装置，其特征在于，还包括与控制系统相连的移动单元，所述负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、二次净化单元分别设置在移动单元上且移动单元能为负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、二次净化单元提供支撑并带动负压单元、粗离子除尘单元、热反应净化处理单元、二次净化单元进行移动。

5.根据权利要求4所述处理装置，其特征在于，还包括粉尘检测装置，所述粉尘检测装置与移动单元相连且移动单元能为粉尘检测装置提供支撑，所述粉尘检测装置与控制系统相连且粉尘检测装置能对粉尘气体混合物的浓度进行检测并将测定信息传动给控制系统。

6.根据权利要求1所述处理装置，其特征在于，所述负压单元还包括与负压风机进风口相连的集尘罩。

7.根据权利要求1所述处理装置，其特征在于，所述粗离子除尘单元包括与控制系统相连的旋风除尘器、粉尘收集箱，所述旋风除尘器的进风口与负压单元相连且经负压风机进风口吸入的粉尘气体混合物能进入粗离子除尘单元内进行除尘处理，所述旋风除尘器的出风口与热反应净化处理单元相连且经旋风除尘器得到的一次净化气体混合物能进入热反应净化处理单元中；

所述粉尘收集箱与旋风除尘器相连且旋风除尘器内的粉尘能进入粉尘收集箱内并通过粉尘收集箱进行收集。

8.根据权利要求1所述处理装置，其特征在于，所述塔板与水平面之间的夹角为5~35°。

9.采用前述权利要求1~8任一项所述处理装置的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）粉尘气体混合物除尘

采用负压风机将地下工程施工中的粉尘气体混合物送入粗离子除尘单元中，通过粗离子除尘单元去除粉尘气体混合物中的颗粒物，完成一次除尘操作，得到一次净化气体混合物；

（2）燃烧净化

柴油发电机分别与负压单元、粗离子除尘单元电连接且柴油发电机产生的电能能分别供给负压单元、粗离子除尘单元，柴油发电机产生的高温尾气通过排气尾管排出；

将一次净化气体混合物通过净化连接管送入套管中，利用排气尾管内的高温尾气使套管内一次净化气体混合物中的可燃气体达到闪点并燃烧，进而实现对一次净化气体混合物的二次净化，并得到热反应混合气体；

（3）碱液净化

向二次净化单元内分别加入水和碱性物料，并在二次净化单元内形成碱液；热反应混合气体的排气端位于二次净化单元内所盛放碱液的上方；将热反应混合气体喷射在碱液表面，利用热反应混合气体自身的气压，使热反应混合气体内的部分颗粒物被二次净化单元内的碱液吸收，部分气体颗粒混合物则随气流在二次净化单元内向上运动；

碱液通过循环泵的带动，并依靠二次净化单元内塔板的配合，在二次净化单元内自上而下形成若干个水幕，二次净化单元内的气体颗粒混合物与二次净化单元内的碱液逆流接触，实现净化；

净化后的气体由二次净化单元的顶端排出。

10.根据权利要求9所述处理方法，其特征在于，所述一次净化气体混合物含有可燃物。

11.根据权利要求9所述处理方法，其特征在于，所述步骤2中，所述可燃气体为一氧化碳、烷烃、氮氧化物、硫氧化物、硫氢化物中的一种或多种。

12.根据权利要求9~11任一项所述处理方法，其特征在于，向净化塔的碱液吸收槽内分别加入水和碱性物料，并在碱液吸收槽内形成碱性溶液；

热反应混合气体的排气端位于碱液吸收槽内所盛放碱液的上方；将热反应混合气体喷射在碱液表面，利用热反应混合气体自身的气压，使热反应混合气体内的部分颗粒物被碱液吸收槽内的碱液吸收，部分气体颗粒混合物则随气流在二次净化单元内向上运动；

碱液通过循环泵的带动，并依靠净化塔内塔板的配合，在净化塔内自上而下形成若干个水幕，净化塔内的气体颗粒混合物与净化塔内的碱液逆流接触，实现净化；

净化后的气体由净化塔的顶端排出。

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