在煤层气排采过程中，由于排采扰动及钻井时引起煤层失稳破坏，一部分煤粉及砂粒不断被携带到井筒中，细煤粒(砂)在自身重力的作用下，会不断沉积下来，造成卡泵、砂埋管柱等现象，缩短了检泵周期和排水泵的使用寿命，严重影响煤层气井的生产效率。因此开展煤粉(砂)在泵筒中分布规律研究、完成专用防堵排水泵研制具有重要的理论意义和实用价值。本文通过研究排采过程中煤粉产生机理，分析煤粉颗粒在常规抽油泵内的运动和分布规律，优化常规抽油泵泵阀和柱塞结构，设计出新型煤层气专用防堵排水泵。主要内容如下：(1)结合煤层气的储藏特性和排采不同阶段特征，研究煤层气井中煤粉的产生机理，分析排采过程中的卡泵、砂埋管柱影响因素。(2)在固液两相流理论基础上，分析垂直圆管内不同水流形态下，单颗粒球形煤粉的受力、沉降末速及分布情况，建立常规抽油泵泵筒与抽油杆环空部位及固定阀部位的网格模型；运用FLUENT软件进行不同排采强度下的流场仿真，分析体积分数为5%的煤粉颗粒群在模型内的运动和分布规律。(3)根据煤粉在泵内的分布特点，对普通排水泵进行结构优化，提出煤层气专用防堵排水泵的设计方案，确定新型泵的具体参数，完成结构设计，利用PRO/E软件建立实体模型。(4)建立新型排水泵关键零件的有限元模型，运用ANSYS软件进行泵筒强度计算及锥阀接触应力计算，保证零件的强度可靠性。(5)运用FLUENT软件对新型泵固定阀部位进行流场仿真，验证设计的合理性，保证煤层气专用排水泵的使用可靠性。通过本文研究，为煤层气低成本开采探索出一条有效途径，有利于煤层气专用防堵排水泵的结构优化和系统排采效率的提高，从而增大排水泵在实际工况中的适应能力。