6.3.2 凿井机械与钻进
1.冲击钻进
冲击钻进的工作原理是靠冲击钻头直接冲碎岩石形成井孔。主要有以下两种：
（1）绳索式冲击钻机。
它适用于松散石砾层与半岩层，较钻杆式冲击钻机轻便。目前采用的多为CZ-20型和CZ-22型，其冲程为0.45～1.0 m，每分钟冲击40～50次。
（2）钻杆式冲击钻机。
它由发动机供给动力，通过传动机构提升钻具作上下冲击。一般机架高度为15～20 m，钻头上举高度为0.50～0.75 m，每分钟冲击40～60次。冲击钻机的常用钻头有一字、工字、十字、角锥等几种形式，应根据所钻地层的性质和深度选择使用。
下钻时，先将钻具垂吊稳定后，再导正下入井孔。当钻具全部下入井孔后，盖好井盖，使钢丝绳置于井盖中间的绳孔中，并在地面设置标志，用交线法测定钢丝绳位。钻进时，应根据以下原则确定冲程、冲击次数等钻进参数：地层越硬，钻头底刃单位长度所需重量越大，冲程越高，所需冲击次数越少。钻进时，把闸者须根据扶绳者要求进行松绳，并根据地层的变化情况适当掌握，应勤松绳，少松绳，不应操之过急。扶绳者必须随时判断钻头在井底的情况（包括转动和钻头是否到底等）和地层变化情况，如有异常，应及时分析处理。钻进时，根据所钻岩层情况，及时清理井孔。冲击钻进多用掏泥筒进行清孔。
此外，还可采用把钻进和掏取岩屑两个工序合二为一的抽筒钻进，钻进过程中，应及时采取土样，并随时检查孔内泥浆搏量。
2.回转钻进
回转钻机的工作原理是依靠钻机旋转，同时使钻具在地层上具有相当压力，而使钻具慢慢切碎岩层，形成井孔。其优点是钻进速度快、机械化程度高，并适用于坚硬的岩层钻进；缺点是设备比较复杂。国产大口径回转钻机有红星-300型、红星-400型和SPJ-300型等。回转钻机的常用钻头类型有：蛇形、勺形、鱼尾、齿轮钻头等。
开钻前，应检查钻具，发现脱焊、裂口、严重磨损时，应及时焊补或更换。水龙头与高压胶管连接处应系牢。每次开钻前，应先将钻具提离井底，开动泥浆栗，待冲洗液流畅后，再慢速回转至孔底，然后开始正常钻进。钻进开始深度不超过15 m时，不得加压，转速要慢，以免出现孔斜。在黏土层中钻进时，可采用稀泥浆，大泵量，并适当控制压力。在砂类地层中钻进时，宜采用较大泵量、较小钻压、中等转速，并经常清除泥浆中的砂。在卵石、砾石层中钻进时，应轻压慢转并附助使用提取卵石、砾石的沉淀管或其他装置。操作人员应根据地层变化情况调整操作。地层由软变硬，应少进轻压；由硬变软时，应将钻头上提，然后徐徐下放钻具再钻进，并及时取样。此外，还应常注意返出泥浆颜色及带出泥沙的特性，检查井孔圆直度，据此调整泥浆指标及采取相应措施。
3.锅锥钻进
锅锥是人力与动力相配合的一种半机械化回转式钻机。这种钻机制作与修理都较容易，取材方便；耗费动力小，操作简单，容易掌握；开孔口径大，安装砾石水泥管、砖管、陶土管等井管方便，钻进成本较低。锅锥钻进适用于松散的冲积层，如亚砂土、亚黏土、黏土、砂层、砾石层及小卵石层等中钻进、效率较高。用于大卵石层中钻进效率较低，不适用于各类基层岩。锅锥钻进的开孔占径取决于锅锥钻头的直径，一般为550～1 100 mm。钻进深度一般取决于采取含水层的深度和机械的凿掘能力。机械的凿掘能力为50～100 m。钻进速度因岩层的软硬和钻进深度而不同，一般在松散岩层，每下一次能钻进100～300 mm。