在调研国内外研究现状的基础上,从潜孔钻头的工作原理、潜孔钻头的结构、潜孔钻头的静力学研究、潜孔钻头的计算机仿真研究和潜孔钻头的材料研究几个方面阐述了国内外研究学者对潜孔钻头的研究情况。在现有研究现状的基础上,通过现场调研潜孔钻头在服役过程存在易断裂、掉齿、磨齿失效的问题,使用大型软件CAD/CAE/CFD可研究钻头在实时动态钻井过程钻头牙齿的受力情况、钻头的破岩机理、钻头结构参数及钻进过程流场特性,优化设计出满足空气锤钻井配套的高效破岩、长寿命的潜孔钻头。该研究为提高潜孔钻头使用寿命和提高充气锤钻井时效奠定了理论基础。