随着我国对煤层气开发力度的不断加大，对煤层气钻机的需求也在不断增加，而我国煤层气钻机技术、生产和制造能力与欧美发达国家相比还是相对落后，目前我国主要采用国外进口设备、老式浅层石油钻机以及煤田钻机等，还无法满足国内市场对煤层气钻机的迫切需求，因此研制具有我国自主核心技术的煤层气钻机的意义就十分重大。本文经充分的调研，分析了国内外典型煤层气钻机的结构、功能、特点、主要技术参数以及煤层气钻机未来的发展趋势，从而提出了一种新型煤层气钻机的设计方案一齿轮齿条煤层气钻机。该钻机采用车载运输、全液压驱动、顶部驱动钻进、能够钻斜井和直井，并且还能进行加压钻进，增强了钻机钻斜井和水平井的能力。本文根据齿轮齿条煤层气钻机的设计要求，完成了整部钻机的结构设计，并且利用了SolidWorks三维建模软件创建出了整部钻机的三维实体模型，在此基础之上还利用了SolidWorks Simulation静力学有限兀分析模块对钻机的关键零部件进行了静强度校核，以保证钻机关键零部件的安全性能。本文基于齿轮齿条啮合动力学数学模型建立了起升系统的机械动力学数学模型。最后利用ADAMS机械系统动力学仿真软件对起升系统进行了机械动力学仿真，获得了起升系统的动态特性，分析了起升系统在不同载荷和不同运行速度下的动力学特性。