针对煤矿井下无轨胶轮车尾气污染严重，无法满足非道路国Ⅳ排放标准的问题，为其设计了一种新型复合式尾气净化装置并进行了试验验证。首先，设计了由“废气再循环（Exhaust Gas Recirculation,EGR）+氧化催化器（Diesel Oxidation Catalyst,DOC）+催化型颗粒捕集器（Catalyst Diesel Particulate Filter,CDPF）+防爆水冷结构”组成的尾气净化系统；接着，利用GT-Power仿真软件建立了催化器模型，得到了排气参数对DOC催化反应的影响规律；在此基础上，针对TDE6105DZLQFB02非道路国Ⅲ防爆柴油机研制了尾气净化装置并进行了柴油机性能及排放试验。试验结果表明：加装尾气净化装置后，试验车辆在不同工况下，尾气中CO、HC、NOx和PM的净化效率分别达到了96.8%、50.95%、25.5%和95.2%，可满足非道路国Ⅳ排放法规限值。