随着国内立井井筒施工技术的发展，立井掘砌速度是缩短矿井建设周期的关键因素。伞钻作为井筒施工开凿炮孔的关键设备，其性能直接影响井筒开掘速度。目前国内广泛使用气动伞钻，全液压伞钻作为新型机型，相对于气动伞钻有节约能源、凿岩效率高、凿岩成本低、作业环境好等优点，对全液压伞钻的开发及研制势在必行。本文依据目前国内由凿岩台车改造而来的全液压四臂伞钻的使用情况，针对其能量损失大，系统油温高、重量大的缺点，对全液压六臂伞钻的结构及液压系统进行设计研究。本文主要研究内容如下：首先，进行了全液压伞钻的总体设计，对全液压伞钻钻臂周向旋转系统及冲击推进系统进行了结构方案设计；通过分析凿岩机工作机理及影响凿岩效率的因素，对凿岩机进行选型；确定了全液压伞钻技术参数，为整机设计及全液压伞钻液压系统建立、性能参数的确定提供理论研究基础。其次，进行了全液压伞钻伞钻液压系统的设计研究，针对全液压伞钻能耗损失较大的问题，设计了全液压伞钻负载敏感液压操控系统，并设置负载敏感系统各个元件参数。对液压系统关键元件进行选型和设计计算，分析了负载敏感系统的能量损耗，得出该系统主要能量损耗集中在多执行元件压力不一致造成的能量损耗，相对于原四臂液压伞钻定量泵系统单臂能量损耗大大降低的结论，解决原有系统能量损失高、液压系统发热量大的问题。再次，建立了全液压伞钻液压负载敏感系统数学模型，通过对负载敏感系统模型进行简化，建立了全液压伞钻负载敏感系统AMESim仿真模型，模型仿真结果验证了系统的负载敏感性能，回转回路的调速性能，系统仿真结果说明了负载敏感回路中流量与控制阀开口量相关，并在多个负载同时工作时，系统压力和流量均为负载敏感阀所调定压力和流量，通过仿真结果，验证了系统性能、元件选型、参数设置的合理性。最后，以全液压伞钻结构优化，降低结构重量为目标，通过ANSYS分析了全液压伞钻主要结构件在正常工况下的应力、应变规律及相关结构的变形规律。并在得到应力应变参数及规律后，在满足强度和刚度前提下，根据实际情况，选用高强度钢BS700MC对全液压伞钻钻架及大臂结构进行优化设计，使大臂重量降低44%，单个钻架重量降低56%，整体重量降低30%。为六臂全液压伞钻整体重量的降低及工程实践中全液压伞钻的研制提供良好的理论基础。