当今世界上所有的岩土钻进（井）方法可分为机械方式和物理方式两大类。物理方式中只有热力钻进法在俄罗斯有少量工业应用，其余的如等离子体法、水力法、电脉冲法还停留在实验室研究阶段。实际生产中绝大多数采用的是机械方式，主要有：① 伴有循环冲洗介质的硬质合金、金刚石、钢粒、牙轮钻头回转钻进和长螺旋干式回转钻进；② 采用液动、气动孔底冲击器的冲击回转钻进；③ 钢丝绳冲击钻进；④ 振动钻进。上述方法中使用最广泛的是回转钻进。冲击回转钻进也是在回转的基础上增加孔底冲击载荷，以提高脆性岩石的破碎效果。而钢丝绳冲击钻进主要用于水井施工，振动钻进主要用于在土壤和软岩中打浅孔。

　 选择回转钻进用钻头的一般原则是：在软岩和中硬岩层中用硬质合金回转钻头；在中硬及部分中硬以上岩层中采用铣齿牙轮钻头；在硬岩中采用金刚石钻头或钢粒钻头；在硬脆岩层中采用镶齿牙轮钻头。钻孔的直径取决于钻进目的、钻孔结构和钻进方法。金刚石钻头主要用于59mm，76mm的小口径；钢粒钻头主要用于91mm以上的口径；硬质合金和牙轮钻头则既可钻进小口径，又可钻进大口径水井、工程施工孔和浅井。

　 钻探工作量中有50%以上是用硬质合金钻头完成的。 几乎可钻性Ⅰ～Ⅵ级的所有岩石都可用硬质合金钻进， 不含石英的Ⅷ～Ⅸ级火成岩也可用硬质合金回转钻进（尤其是小口径钻头）。

1. 硬质合金的特性

　 通常钻头切削具采用钨钴类硬质合金。碳化钨为骨架材料，它的高硬度保证了硬质合金的耐磨性；钴粉为粘结剂，保证了硬质合金的韧性。表4-1中列出了YG类硬质合金的性能对比资料。由表中数据可知，随着含钴量的增大，硬质合金的耐磨性有所减弱，而抗弯强度、冲击韧性有所提高。在成分相同的钨钴类硬质合金中，WC的颗粒越细，则硬质合金的硬度越大，耐磨性越强。反之抗弯强度提高，韧性增强。实践证明，采用含钴量不高的粗颗粒硬质合金切削具有助于提高钻进效率，并保证一定的钻头寿命。

* 硬质合金中的附加字母"x"表示细粒合金，"c"表示粗粒合金。

2. 选用硬质合金切削具的基本原则

　 按照我国的行业标准，硬质合金切削具主要有薄片状、方柱状、八角柱状和针状等形状。在确定硬质合金的牌号后，选择切削具形状与规格的一般原则是：片状硬质合金刃薄易于压入和切削岩石，但抗弯能力差，适用于Ⅰ～Ⅴ级软岩，它在钻头体上的出刃应大些。柱状硬质合金抗弯能力较强，压入阻力也较小，主要适用于Ⅳ～Ⅶ级中硬岩石，其中八角柱状切削具抗崩能力强，利于排粉和破岩，并易于焊牢，故在较硬岩层和裂隙发育的地层中得到广泛的应用。针状和薄片状硬质合金，主要用于镶焊自磨式钻头，在硬地层或研磨性岩石中使用。