公元前2世紀,中國已有用人力并借助竹弓彈力使錐形鉆頭沖擊地層而鉆進的原始沖擊式鉆機，后曾在中國農(nóng)村中長期使用。直至20世紀50年代，才從國外引進鋼絲繩沖擊式鉆機，60年代初開始發(fā)展大、小鍋錐、沖抓錐等簡易水井鉆機。1966年前后開始研制正循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機，1974年前后研制成功反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機和復合式鉆機，70年代末創(chuàng)制了潛孔振動回轉(zhuǎn)式鉆機。歐美各國在19世紀主要使用鋼絲繩沖擊式鉆機，19世紀60年代，法國首先使用轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機，以后傳入美國并得到迅速發(fā)展。20世紀50年代，開始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機，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)盤回轉(zhuǎn)式鉆機，至70年代發(fā)展了液壓動力頭回轉(zhuǎn)式鉆機。

沖擊式鉆

靠鉆具的垂直往復運動，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡單,但沒有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機不能同時進行，因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi),有的可達500～600米。主要類型如下述。沖抓錐 一種簡單的沖擊式鉆機，利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個可以張合的尖角形抓瓣，當鉆具在自身重量作用下向下運動時,抓瓣張開,各抓瓣在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷揚機通過鋼絲繩提升鉆具，抓瓣在閉合過程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi)，提出井口后再張開抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40～50米，深可達100～150米。鋼絲繩沖擊式鉆機 由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機構(gòu)、鉆具（包括鉆桿和鉆頭）、電動機等組成（圖4）。作業(yè)時,電動機通過傳動裝置驅(qū)動沖擊機構(gòu)，帶動鋼絲繩使鉆具作上下往復運動。向下運動時靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層，向上運動則靠鋼絲繩的牽引。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，鉆進與清除巖屑同時進行，使切下的巖屑直接進入抽筒，積滿后提升鉆具，將巖屑倒出。為提高鉆頭的耐磨性和鉆進速度，常在鉆頭端部堆焊鎢鋼粉，成為合金補焊鉆頭。復合式鉆機

手動水井鉆機配件平板閥推力軸承采用鋰基潤滑脂，每次維修后應(yīng)檢查潤滑脂的消耗情況，若發(fā)現(xiàn)變質(zhì)、污染或缺少，應(yīng)立即給予更換或補充，閥腔應(yīng)在每次維修時及時進行沖洗，重新加注密封脂，以潤滑閥板和閥座。維修過程中，若閥桿密封填料密封處發(fā)生輕微泄漏時，可通過閥蓋上的密封脂注入閥注入密封脂，阻止泄漏，但施工完畢后應(yīng)及時進行密封更換。在對閥門進行補注密封脂之前，一定要先考慮閥體的內(nèi)部壓力，所使用的高壓注塑槍的壓力一定要大于閥內(nèi)部壓力，才能將密封脂成功注入。在注塑槍內(nèi)裝入7903密封脂，通過軟管連接到閥門閥蓋上的注入閥。操作注塑槍，注入密封脂。

⒈準確劃線

鉆孔前，首先應(yīng)熟悉圖樣要求，加工好工件的基準；一般基準的平面度≤0.04mm，相鄰基準的垂直度≤0.04mm。按鉆孔的位置尺寸要求，使用高度尺劃出孔位置的十字中心線，要求線條清晰準確；線條越細，精度越高。由于劃線的線條總有一定的寬度，而且劃線的一般精度可達到0.25~0.5mm，所以劃完線以后要使用游標卡尺或鋼板尺進行檢驗；若對于劃線后檢驗做的不夠，經(jīng)常拿著劃錯線的工件進行鉆孔，根本保證不了孔的位置精度；特別是在等級鑒定的考場上，由于學生們心理緊張擔心工件不能按時完成，往往劃完線后不進行檢驗急于鉆孔，等到發(fā)現(xiàn)孔的位置精度超差較大時已經(jīng)晚了。因此，要養(yǎng)成劃完線后進行檢驗的好習慣。

⒉劃檢驗方格或檢驗圓

劃完線并檢驗合格后，還應(yīng)劃出以孔中心線為對稱中心的檢驗方格或檢驗圓，作為試鉆孔時的檢查線，以便鉆孔時檢查和借正鉆孔位置，一般可以劃出幾個大小不一的檢驗方格或檢驗圓，小檢驗方格或檢驗圓略大于鉆頭橫刃，大的檢驗方格或檢驗圓略大于鉆頭直徑。

⒊打樣沖眼

劃出相應(yīng)的檢驗方格或檢驗圓后應(yīng)認真打樣沖眼。先打一小點，在十字中心線的不同方向仔細觀察，樣沖眼是否打在十字中心線的交叉點上，后把樣沖眼用力打正打圓打大，以便準確落鉆定心。這是提高鉆孔位置精度的重要環(huán)節(jié)，樣沖眼打正了，就可使鉆心的位置正確，鉆孔一次成功；打偏了，則鉆孔也會偏，所以必須借正補救，經(jīng)檢查孔樣沖眼的位置準確無誤后方可鉆孔。

打樣沖眼有一小竅門：將樣沖傾斜著樣沖尖放在十字中心線上的一側(cè)向另一側(cè)緩慢移動，移動時，當感覺到某一點有阻塞的感覺時，停止移動直立樣沖，就會發(fā)現(xiàn)這一點就是十字中心線的中心；此時在這一點打出的樣沖眼就是十字中心線的中心，也可以多試幾次，你就會發(fā)現(xiàn)樣沖總會在十字中心線的中心處有阻塞的感覺。

⒋裝夾

擦拭干凈機床臺面、夾具表表面、工件基準面，將工件夾緊，要求裝夾平整、牢靠，便于觀察和測量。應(yīng)注意工件的裝夾方式，以防工件因裝夾而變形。

⒌試鉆

鉆孔前必須先試鉆：使鉆頭橫刃對準孔中心樣沖眼鉆出一淺坑，然后目測該淺坑位置是否正確，并要不斷糾偏，使淺坑與檢驗圓同軸。如果偏離較小，可在起鉆的同時用力將工件向偏離的反方向推移，達到逐步校正。如果偏離過多，可以在偏離的反方向打幾個樣沖眼或用鏨子鏨出幾條槽，這樣做的目的是減少該部位切削阻力，從而在切削過程中使鉆頭產(chǎn)生偏離，調(diào)整鉆頭中心和孔中心的位置。試鉆切去鏨出的槽，再加深淺坑，直至淺坑和檢驗方格或檢驗圓重合后，達到修正的目的再將孔鉆出。

注意：無論采用什么方法修正偏離，都必須在錐坑外圓小于鉆頭直徑之前完成。如果不能完成，在條件允許的情況下，還可以在背面重新劃線重復上述操作。

⒍鉆孔

鉗工鉆孔一般以手動進給操作為主，當試鉆達到鉆孔位置精度要求后，即可進行鉆孔。手動進給時，進給力量不應(yīng)使鉆頭產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，以免孔軸線歪斜。鉆小直徑孔或深孔時，要經(jīng)常退鉆排屑，以免切屑阻塞而扭斷鉆頭，一般在鉆孔深度打直徑的3倍時，一定要退鉆排屑。此后，每鉆進一些就應(yīng)退屑，并注意冷卻潤滑，鉆孔的表面粗糙度值要求很小時，還可以選用3%~5%乳化液、7%硫化乳化液等起潤滑作用的冷卻潤滑液.

鉆孔將鉆透時，手動進給用力必須減小，以防進給量突然過大、增大切削抗力，造成鉆頭折斷、或使工件隨著鉆頭轉(zhuǎn)動造成事故。