潛孔鉆機的鑿巖機隨著鉆孔深度的增加,鑿巖能力在潛桿、接頭(中深孔鉆孔)等處的損失增大,鉆孔速度明顯下降,成本增加。為了減少能力的損失,提高鉆孔效率,實際工程中設計出了潛孔鉆機。潛孔鉆機也是以壓縮空氣為動力,回轉沖擊破碎巖石來成孔的。其工作原理是,潛孔鉆的風動沖擊器連同鉆頭裝在釬桿的前端,鉆孔時,推進機構使鉆具連續推進并將一定的軸向壓力施加于孔底,使鉆頭與孔底巖石相接觸;回轉機構使鉆具連續回轉,安裝在鉆桿前面的沖擊器,在壓縮空氣的作用下,使活塞往返沖擊鉆頭,完成對巖石的沖擊;壓縮空氣從回轉供風機構進入,經中空桿直達孔底,把破碎的巖粉從鉆桿與孔壁之間的環形空間排至孔外。由此可見,潛孔式鑿巖的實質是,在軸向壓力的作用下,沖擊和回轉兩種破碎巖石方法的結合,其中沖擊是間斷的,回轉是連續的,巖石在沖擊和剪切力作用下不斷地被壓碎和剪碎。潛孔鑿巖中,起主導作用的是沖擊做功。
為了正確使用潛孔鉆頭,保證鉆頭的鑿巖速度和使用期限,須注意以下幾點: 1、根據巖石情況(硬度、磨蝕性)和鉆機類型(高風壓、低風壓)來選擇潛孔鉆頭。不同形式的合金齒和布齒方式適用于不同巖石的鉆鑿。選擇正確的潛孔鉆頭,是獲得最佳使用效果的前提; 2、在安裝潛孔鉆頭時,要將鉆頭平緩置入潛孔沖擊器卡釬套內,切勿用力碰撞,以免損傷鉆頭尾柄或卡釬套; 3、在鑿巖過程中,要保證潛孔鉆機的壓氣壓力充足。若出現沖擊器斷續工作,或炮孔排粉不暢,應檢查潛孔鉆機壓縮空氣系統,以保證鉆孔過程中孔內無巖渣; 4、若發現金屬物掉入孔中,應及時用磁鐵吸出或用其他方法取出,以免損傷鉆頭; 5、更換鉆頭時要注意已鉆鑿好的炮孔尺寸。若鉆頭直徑過度磨損,但炮孔尚未鉆好時,不可更新鉆頭,以免卡鉆。可使用已用過的且磨損直徑大體相同的舊鉆頭完成作業。
通用的潛孔鉆機主要分為四大部分鉆具,還有回轉供風機構,還有供風回轉器、提升調壓機構。它們每個部分所負責的功能也不一樣,比如鉆具它是由鉆桿、球齒鉆頭和沖擊器組成的,在鉆孔時也主要是利用鉆具把兩根鉆桿接桿鉆進不銹鋼板內。而還值得一提的是提升調壓機構,它主要是由提升電動機借助提升減速器提升鏈條,而使回轉機構及鉆具實現升降動作的一個機構。這個結構看似簡單,但實則非常重要,在封閉鏈條系統中,它還裝有調壓缸及動滑輪組這樣能夠保證在正常工作時,能夠由調壓缸的活塞桿推動滑輪組,使鉆具實現減壓鉆孔。