论文在理论研究的基础上,建立了潜孔锤内部动力过程数学模型,完善了潜孔锤内部动力过程模拟仿真计算软件,进行大量仿真计算分析与对比,优化了全孔反循环潜孔锤的性能、结构参数,完成了系列规格潜孔锤的结构设计,潜孔锤耗风量小,压力降低,性能优良,系列规格潜孔锤的优化设计填补了国内空白;对关键零部件进行了有限元分析和结构优化,提高了潜孔锤可靠性和使用寿命。应用CFD分析软件,进行了不同结构类型反循环钻头底部流场的模拟仿真分析与计算,获得了钻头底部流体通道内的压力场、速度场的分布规律,创新了反循环钻头结构类型,提高了全孔反循环潜孔锤钻进技术对复杂地层的适应能力。结合极复杂地层特点,深入开展了全孔反循环潜孔锤钻探技术的钻进工艺研究,解决了复杂地层勘探的技术难题,在大量试验研究基础上,总结了极复杂地层钻进工艺参数和操作方法,为该技术推广应用起到了示范作用。