一、冲击式钻机
靠钻具的垂直往复运动，使钻头冲击井底以破碎岩层。其结构简单，没有循环洗井系统，岩屑的清除与钻机不能同时进行，因而功效较低。钻井深度一般在250米以内，有时可达500～600米。主要有2种：
① 冲抓锥
利用钻具本身的重量冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣，当钻具在自身重量作用下向下运动时，抓瓣张开，切入岩层，然后由卷扬机通过钢丝绳提升钻具，抓瓣在闭合过程中将岩屑抓入锥体内，提出井口卸出岩屑。钻井深度通常为40～50米，最深达100～150米。
② 钢丝绳冲击式钻机
由桅杆和装在顶端的提升滑轮、钢丝绳、冲击机构、钻具、电动机等组成。作业时，电动机通过传动装置驱动冲击机构，带动钢丝绳使钻具作上下往复运动，在向下运动时靠钻头本身的重量切入并破碎岩层，向上运动靠钢丝绳牵引。钻头冲程为0.5～1米，冲击频率30～60次／分。岩屑由抽砂筒清出地面，钻进与清除岩屑同时进行。
二、回转式钻机
依靠钻具的回转运动破碎岩层而成孔。主要有5种：
（1）锅锥
利用其锅锥形钻具旋转切削土层。根据钻具的大小分别称大锅锥和小锅锥，可由人力或动力驱动。切下的土屑落到锅内，提升到地面卸出。其结构简单，功效低，适宜于一般土层或砂卵石土层。钻井深度小锅锥为80～100米，大锅锥为30～40米。
（2）循环泥浆洗井转盘式钻机
由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙头和电动机等组成。作业时，动力机通过传动装置驱动转盘，由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层。有正、反两种循环方式。正循环钻机工作时，井底岩屑通过钻杆外的环形通道被带出井口，在沉淀池沉淀后，泥浆流回泥浆池供循环使用。反循环钻机工作时，泥浆在沉淀池沉淀后从井口自行流入井底，携带岩屑的泥浆则由砂石泵经钻头水口通过钻杆内腔向上抽吸出井，回沉到沉淀池。钻机在钻杆内形成很高的上升流速，排出岩屑和卵石的能力较强，钻井速度快，适用于土层、砂层和卵石直径小于钻杆内径的松散地层。钻井深度一般在150米以内。
（3）压气洗井转盘式钻机
在转盘回转式钻机上用空气压缩机代替泥浆泵，用压缩空气代替泥浆洗井。通常采用反循环方式，又称气举反循环。适用于井深较大和缺水的干旱地区及寒带冻土层。
（4）液压动力头式钻机
由液压马达通过减速器驱动，并以沿塔架上下移动的动力头代替转盘式钻机上的转盘和水龙头，驱动钻杆和钻头旋转切削岩层。可钻凿大口径水井。
（5）潜孔振动回转式钻机
以振动和回转运动相结合的方式钻进岩层。钻具由钻头、振动器、消振器和导向筒等组成。振动器产生的激振力使整个钻具作锥摆运动以破碎岩层。采用压缩空气反循环方式洗井，使岩屑通过导管和钻杆内腔排出井外。钻井深度可达150米。
三、复合式钻机有2种
一种是将冲击与回转作用结合在一起钻进的水井钻机，如风动潜孔锤钻机。潜孔锤钻具由缸套和活塞等组成。由空气压缩机提供高压空气推动活塞上下往复运动，冲击钻头以增强钻头钻进岩层的能力。与此同时，钻具以35～60转／分的较低转速作回转运动。由活塞上、下空腔排出的空气进入钻头，并将孔底岩屑带出井口。风动潜孔锤钻机可用于硬岩层深井的钻进，钻进速度高，钻出的井孔较直。
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1、钻井设备工作必须受过专业培训，并且有一定工作经验方可上岗。
2、钻井设备工须掌握钻机的操作要领及全面的维护保养知识，并且有相当的排除故障的经验方法。
3、装运钻井设备，要进行安全检查，钻机个部件要齐全、电缆无漏电、钻杆、钻具等无损坏现象。
4、钻井设备装车要牢固，拐弯或者斜道要慢行加钢丝固定固点。
5、进入施工场地，钻机钻塔要固定好，钻机施工场面积要大于底座，周围要留有足够的安全空间。
6、钻井设备钻孔时要严格按照孔位及方位、角度、孔深等施工，钻机工不可以擅自改动。
7、安装钻杆时要检查水井钻机，确保钻杆不堵塞、不弯曲、丝口没有磨损，不合格的钻杆严禁使用。
8、装卸钻头时，严防管钳夹伤硬质合金片、严防夹扁钻头和岩心管。
9、安装钻杆时，必须在安装完第一根后，再接着安装第二根。
10、采用清水钻井时，开钻前不许供水，水返回后才能给压钻进，冰妖保证留有足够的流量，不钻干孔，孔内岩粉过多时，应加打水量开泵时间，切实冲好孔后才能停钻。
11、钻井过程中要准确测量距离，一般没钻进10米或者换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔的深度。
12、变速箱、轴套、横立轴齿轮等有无超温现象，有无异常声音，发现问题应立即停机，查找原因，及时处理。
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转盘具有良好的密封、润滑性能，以防止外界的泥浆、污物进入转盘内部损坏主辅轴承。
转盘能正反转；
转盘具有抗震、抗冲击和抗腐蚀的能力；
转盘要具有足够大的扭矩和一定的转速，一转动钻柱带动钻头破碎岩石，并能满足打捞、对扣、倒扣、造扣或者磨铣等特殊作业要求；1、液压油泵：为双联式，大排量泵为动力头提供动力，小排量泵为四个支腿油缸、起落桅杆油缸、加力/提升滑车油缸提供动力
2、四个支腿：由液压油缸和固定架组成。可在工作现场调整机体的水平度，起到支撑和稳定机体的作用。
3、桅杆：为巨型钢管、槽钢和角钢组合焊接的框架结构，以两侧槽钢的内槽为动力头上下运行的轨道，保证钻孔的垂直度。桅杆的起落由液压油缸完成。
按规定向变速箱、转盘、主卷扬机的涡轮箱内注油；
脱开柴油机离合器，泥浆泵离合器，空车盘动三角皮带轮给进手轮观察变速箱，主副卷扬机万向轴，转盘是否有碰死咬死之处，如有则应予以调整；动力头：采用齿轮减速箱的机构，其低速轴中间有一个大孔的芯轴，芯轴的上口可与混凝土灌注设备的胶管接口连接，进行灌注混凝土；芯轴的下口通过法兰盘连接钻杆、钻头。高速轴由大扭矩液压马达驱动。
5、加力/提升滑车：由滑轮、钢板和液压油缸组成。通过多股钢丝绳连接，在钻桩孔时对钻具向下加力，有利于快速钻进；还可以提升钻具，提升力大。
6、钻具：由空心的螺旋叶片钻杆和钻头组成。
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