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年前后開始研制正循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，1974年前后研制成功反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(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，開始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤回轉(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)。
有的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)同時(shí)備有泥漿泵和空氣壓縮機(jī)，可根據(jù)情況選用不同的洗井方式。
液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī) 回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的一種。由液壓馬達(dá)通過減速器驅(qū)動(dòng)，并以沿塔架上下移動(dòng)的動(dòng)力頭代替轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)上的轉(zhuǎn)盤和水，驅(qū)動(dòng)鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖層?？捎弥睆竭_(dá)1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點(diǎn)是鉆進(jìn)速度快，鉆具的裝卸和下井管較簡(jiǎn)便，接長(zhǎng)鉆桿時(shí)無需提升鉆具，簡(jiǎn)免了卷揚(yáng)機(jī)、提升滑車、轉(zhuǎn)盤、水、方鉆桿等一系列部件。潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī) 是以振動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方式鉆進(jìn)巖層的一種回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。鉆具由鉆頭、振動(dòng)器、消振器和導(dǎo)向筒等組成(圖3)。振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。鉆頭通過摩擦圈套裝在振動(dòng)器外殼的外面，一方面隨振動(dòng)器作頻率約為1000轉(zhuǎn)/分、振幅約9毫米的水平圓周振動(dòng)；另一方面又繞振動(dòng)器軸線作3～12轉(zhuǎn)/分的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以破碎巖層，而鉆桿則不轉(zhuǎn)，并借消振器避免將振動(dòng)傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環(huán)方式洗井，使巖屑通過位于振動(dòng)器中心的導(dǎo)管和鉆桿內(nèi)腔排出井外。這種鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆進(jìn)效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進(jìn)深度可達(dá)150米。
用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔叫鉆孔。各種零件的孔加工，除去一部分由車、鏜、銑等機(jī)床完成外，很大一部分是由鉗工利用鉆床和鉆孔工具（鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等）完成的。在鉆床上鉆孔時(shí)，一般情況下，鉆頭應(yīng)同時(shí)完成兩個(gè)運(yùn)動(dòng)；主運(yùn)動(dòng)，即鉆頭繞軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（切削運(yùn)動(dòng)）；輔助運(yùn)動(dòng)，即鉆頭沿著軸線方向?qū)χぜ闹本€運(yùn)動(dòng)（進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），鉆孔時(shí)，主要由于鉆頭結(jié)構(gòu)上存在的缺點(diǎn)，影響加工質(zhì)量，加工精度一般在IT10級(jí)以下，表面粗糙度為Ra12.5μm左右、屬粗加工。
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°，稱為頂角。橫刃的存在使銼削是軸向力增加。