施工瓦斯抽采钻孔是治理瓦斯危害的必要手段，针对松软煤层钻进因钻杆自重大引起的钻进阻力大、钻进效率低及劳动强度高等问题，提出了优化钻杆结构以减少自重并降低钻进阻力的研究思路，通过设置四翼内凹结构达到减小钻杆自重及降低钻进阻力的目的，并依此设计了四翼内凹刻槽钻杆，兼顾钻杆推进阻力和旋转扭矩损失，建立了钻杆钻进阻力模型，结合ANSYS数值模拟方法对四翼内凹刻槽钻杆进行强度校核分析与参数优化，研制了四翼内凹刻槽钻杆，并进行了现场工业性试验。研究表明：(1)对于100 m钻孔深度，四翼内凹刻槽钻杆相对于圆状刻槽钻杆质量减轻了21.88%，在正常钻进时，四翼内凹刻槽钻杆与圆钻杆相比旋转扭矩损失降低了25.10%；与圆状刻槽钻杆相比降低了20.90%。在塌孔10 m的情况下，四翼内凹刻槽钻杆钻进阻力相对于圆钻杆降低了51.44%，相对于圆状刻槽钻杆降低了43.65%。(2)对四翼内凹刻槽钻杆进行强度分析与参数优化，结果显示，在常规坑道钻机作用下，钻杆最大应力与内凹深度呈正相关，与壁厚呈负相关，壁厚对于应力的影响大于内凹深度的影响，且在内凹宽度为33 mm、深度为4 mm、壁厚为11.5 mm时，安全系数为1.59。(3)现场工业性试验表明，四翼内凹刻槽钻杆排渣顺畅，强度可靠，钻进深度提高了18.18%，钻进效率提高了17.80%。在保证钻杆强度的前提下、通过钻杆结构创新有效降低钻杆质量，对于降低工人劳动强度、提高钻进效率和成孔率具有显著的效果，为推动复杂地层钻探技术发展提供了新的方法。