公元前2世紀(jì),中國(guó)已有用人力并借助竹弓彈力使錐形鉆頭沖擊地層而鉆進(jìn)的原始沖擊式鉆機(jī)，后曾在中國(guó)農(nóng)村中長(zhǎng)期使用。直至20世紀(jì)50年代，才從國(guó)外引進(jìn)鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，60年代初開(kāi)始發(fā)展大、小鍋錐、沖抓錐等簡(jiǎn)易水井鉆機(jī)。1966年前后開(kāi)始研制正循環(huán)轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)，1974年前后研制成功反循環(huán)轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)和復(fù)合式鉆機(jī)，70年代末創(chuàng)制了潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。歐美各國(guó)在19世紀(jì)主要使用鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，19世紀(jì)60年代，法國(guó)首先使用轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，以后傳入美國(guó)并得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代，開(kāi)始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，以后又出現(xiàn)了用壓縮空氣代替泥漿作為洗井介質(zhì)的轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，至70年代發(fā)展了液壓動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。

沖擊式鉆

靠鉆具的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但沒(méi)有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行，因而工效較低。鉆井深度一般在250米以?xún)?nèi),有的可達(dá)500～600米。主要類(lèi)型如下述。沖抓錐 一種簡(jiǎn)單的沖擊式鉆機(jī)，利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣，當(dāng)鉆具在自身重量作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí),抓瓣張開(kāi),各抓瓣在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩提升鉆具，抓瓣在閉合過(guò)程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi)，提出井口后再?gòu)堥_(kāi)抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40～50米，深可達(dá)100～150米。鋼絲繩沖擊式鉆機(jī) 由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機(jī)構(gòu)、鉆具（包括鉆桿和鉆頭）、電動(dòng)機(jī)等組成（圖4）。作業(yè)時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層，向上運(yùn)動(dòng)則靠鋼絲繩的牽引。鉆具下落的高度即沖程大小，根據(jù)巖層情況確定，一般為0.5～1米，硬巖層用大值；沖擊頻率常用為30～60次/分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面，也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具，鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行，使切下的巖屑直接進(jìn)入抽筒，積滿(mǎn)后提升鉆具，將巖屑倒出。為提高鉆頭的耐磨性和鉆進(jìn)速度，常在鉆頭端部堆焊鎢鋼粉，成為合金補(bǔ)焊鉆頭。復(fù)合式鉆機(jī)

鉆孔起始部位稱(chēng)孔口，側(cè)部稱(chēng)孔壁，底部稱(chēng)孔底。鉆孔的直徑D簡(jiǎn)稱(chēng)孔徑，孔口直徑稱(chēng)開(kāi)孔口徑，孔底直徑稱(chēng)終孔直徑。從孔口至孔底的距離H稱(chēng)鉆孔深度，簡(jiǎn)稱(chēng)孔深。鉆孔的某一段稱(chēng)孔段。

通常指用尖銳的旋轉(zhuǎn)工具在堅(jiān)硬的物體上鉆穿。如：在木板上鉆孔。在數(shù)處給一塊金屬板鉆孔。用鑿巖機(jī)(在堅(jiān)固材料中)鉆孔洞。在花崗巖上鉆孔。2.指為了裝飾、識(shí)別或便于分開(kāi)而(常用機(jī)器)打一排小孔或花樣。形似獨(dú)木舟有時(shí)鉆孔作為垂飾的船形寶石。

鉆頭是鉆孔用的刀削工具，常用高速鋼制造，工作部分經(jīng)熱處理淬硬至62～65HRC。一般鉆頭由柄部、頸部及工作部分組成。

⒈柄部：是鉆頭的夾持部分，起傳遞動(dòng)力的作用，柄部有直柄和錐柄兩種，直柄傳遞扭矩較小，一般用在直徑小于12mm的鉆頭；錐柄可傳遞較大扭矩（主要是靠柄的扁尾部分），用在直徑大于12mm的鉆頭。

⒉頸部：是砂輪磨削鉆頭時(shí)退刀用的，鉆頭的直徑大小等一般也刻在頸部。

⒊工作部分：它包括導(dǎo)向部分和切削部分。導(dǎo)向部分有兩條狹長(zhǎng)、螺紋形狀的刃帶（棱邊亦即副切削刃）和螺旋槽。棱邊的作用是引導(dǎo)鉆頭和修光孔壁；兩條對(duì)稱(chēng)螺旋槽的作用是排除切屑和輸送切削液（冷卻液）。切削部分結(jié)構(gòu)見(jiàn)掛圖與實(shí)物，它有兩條主切屑刃和一條柄刃。兩條主切屑刃之間通常為118°±2°，稱(chēng)為頂角。橫刃的存在使銼削是軸向力增加。