自掩埋钻探技术是当今世界油气勘探开发的前沿性课题,其工作条件是无钻机、无钻井液、边钻边埋。在自掩埋钻井过程中,没有钻井液循环,PDC钻头容易产生泥包。本文基于自掩埋钻探的工作条件,采用CAD辅助技术,设计了外螺旋刀翼PDC钻头及三种用于外螺旋刀翼PDC钻头的主动防泥包装置,分析了每种类型的主动防泥包机械装置的工作原理。通过对螺旋桨防泥包装置进行理论分析,得出岩屑颗粒在螺旋桨桨叶上的受力表达式;将凸轮防泥包机械装置简化成凸轮机构,得出防泥包装置中推杆的运动状态,为后面的参数优化提供了理论基础。运用EDEM离散元软件对外螺旋刀翼PDC钻头及主动防泥包装置进行仿真分析,验证主动防泥包装置的功能。分别进行外螺旋刀翼PDC钻头有无螺旋桨防泥包装置的破岩仿真,得出了螺旋桨装置能够增大岩屑输送速度的结论,验证了螺旋桨装置具有防泥包功能;分别进行外螺旋刀翼PDC钻头有无凸轮防泥包装置的破岩仿真,验证了凸轮装置中推杆具有加快岩屑进入中心腔体以及防止岩屑堆积的能力。EDEM仿真分析对后面的主动防泥包装置的结构设计提供了指导意义。