更新时间：2022-08-26 10:17
岩石中钻凿出特定要求眼孔的工程技术。在采矿工程中，眼孔常用以装填炸药，进行爆破。有时借助凿岩形成大口径的眼孔，不用爆破，直接用作井巷，眼孔还用于地质勘探、输送物料、安装锚杆、管道、电缆等设施或作为采油工程中的油、气井，所以凿岩在地质、石油、水电、交通等有关岩石破碎工程中亦有着广泛的应用。
所谓凿岩，就是在岩石（或矿石）上钻凿炮孔。岩石是凿岩作业的工作对象，它的物理力学性质对凿岩爆破有很大关系。
露天矿山常称深孔凿岩作业为穿孔，某些部门(如煤炭系统)称凿岩为钻眼;有时也将回转切削钻孔方式称为钻眼，它主要用于煤层及软岩的凿岩作业。
早在1800多年以前，在中国四川邛川一带就有钻凿天然气井的实践。1637年宋应星在《天工开物》一书中详细描绘了中国古代凿孔工艺。19世纪欧洲蒸气和压气凿岩机的出现，大大提高了凿岩速度，使凿岩成为一门专门的工程技术。
在矿山采掘工作中，凿岩直接影响后续工序和工程施工的速度、质量、安全和成本。应根据岩石条件和作业要求选择合理的凿岩机具和工作方式。按破碎岩石的不同方法，凿岩可分为机械和非机械破碎岩石两类。机械凿岩应用最广泛。
机械方法凿岩 按破碎机理不同，可分为四种方式：冲击破碎用于破碎坚硬岩石。冲击式凿岩机用这种方式破碎;切削破碎，它是回转钻机和电钻用这种方式破碎，常用于破碎软岩和煤层;碾压破碎用于破碎中硬到坚硬岩石，牙轮钻机用这种方式破碎;磨削破碎用于破碎硬岩取岩芯。金刚石钻机用这种方式破碎。
这几种方式也可综合使用，旋转-冲击钻机是切削和冲击方式的综合，钻粒钻进兼有磨削、碾压、切削、冲击四种作用。
非机械方法凿岩 有高压水射流凿岩、热力凿岩和激光、电子束、超声振动切削以及等离子焰等其他方法。
冲击式凿岩法主要是利用作用在钎头上的冲击力，使钎头的刀刃切入岩石，将岩石破碎。每冲击一次后，下一次冲击前钎子转动一定角度，使钎刃在第二次冲击岩石时，调换一个位置，从而顺序逐层地破碎岩石。
冲击式凿岩法保证钻进的必要条件是：
（1）钎头冲击岩石时，单位接触面积上的冲击力必须大于岩石的动载抗压入强度，并能辅助剪切掉两次冲击凿痕所夹的扇形面积；
（2）钎头材料的强度必须大于岩石的强度，并具有足够的韧度，以避免钎头过早损坏。
冲击式凿岩法的特点：（1）岩石抗冲击强度大大小于静载下抗压强度，在坚硬岩石中破碎效果好；（2）钻眼时，所需轴向推力小，钎头磨损和消耗在磨擦上的功小；（3）在软岩中形成的凿痕体积小，从凿痕内排出岩粉困难，钻眼效率低；（4）岩石破碎过程不连续，冲击频率低时钻眼速度慢；此外，风动凿岩机工作时震动噪音大，粉尘较高。根据上述特点，冲击式钻眼法主要应用于坚硬和磨蚀性岩石中钻眼。
回转式钻眼法是在钎头上加以轴向推力P1，使钎刃切入岩石，同时给钎头以回转力矩P2，使钎刃不断切削眼底岩石，如图1所示，同时它利用螺旋形钎杆将破碎的岩屑或岩粉自动排出，这样连续不断的动作，钻出了炮眼。
保证钻进的两个必要条件：（1）轴向推力必须大于岩石的抗压强度。（2）回转力矩所产生的切削力必须大于岩石的抗剪切强度。
回转式钻眼法的特点：（1）呈连续剪切破碎，钻进纯工作时间长，能量利用率较高；（2）回转式钻机工作中振动、噪音和粉尘较低；（3）必须静力压入岩石，所需轴推力大，导致钻头与岩石摩擦阻力增加，钻头磨损增大；轴推力增大亦导致设备笨重。根据上述特点，回转式钻眼法常用于软岩和磨蚀性不大的岩石。
（1）硬度，是指岩石抵抗工具侵人的能力。凡是用刃具切削和压挤方法破碎岩石时，都必须首先将工具压人岩石才能达到目的。岩石硬度越大，凿岩越困难。
（2）韧性，又叫韧度，是岩石抵抗冲击工具侵人的能力。所以也叫动力硬度。韧性大的岩石易钻进，但不易爆破。
（3）弹性，是指岩石在去掉外力后，自动恢复其原来形状和体积的能力。在弹性大的岩石上凿岩时，所做的功，很大一部分消耗在岩石变形上，因而岩石不易被破碎。
（4）脆性，岩石受力后几乎不发生残余变形就受到破坏的性质。脆性大的岩石，凿岩、爆破均容易。
（5）塑性，是指岩石受力后有明显残余变形的性质。塑性大的岩石，凿岩、爆破均较困难。，岩石的变形性质(弹性、脆性、塑性)与受力条件有一定关系。在三向受压或高温下，塑性会显著增加，在常温下，具有脆性的岩石，此时也能变成塑性体。在冲击荷载作用下，岩石的脆性又会显著增加。如岩石在凿岩、爆破等冲击荷载作用下，大多数岩石呈脆性破坏。
（6）层理，是指岩石沿层理面分裂的性质。
（7）节理，是指岩石上的裂隙。此外，还有岩石的含水性和碎胀性，对凿岩和爆破也有一定的影响。
以冲击回转或冲击与旋转切削联合作用破碎岩石的钻孔机械。广泛用于矿山采矿、巷道掘进和各种岩石工程中钻凿爆破孔和各种用途的钻孔。可钻孔径20～230mm、最深达50m的炮孔。
凿岩机按动力分为气动凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机和内燃凿岩机四类，后两类在矿山很少应用;按支承方式分为手持式凿岩机、支腿式凿岩机、向上式凿岩机和导轨式凿岩机四种;按冲击频率分为低频(<17Hz)、普通频率(27～33Hz)和高频(>42Hz)三类。按转钎方式分为内回转式和外回转式，前者用螺旋棒棘轮机构驱动钎具间断旋转，后者用独立气马达或液压马达驱动钎具连续旋转。
主要由冲击机构、配流机构、转钎机构、排碴系统等组成。利用配流阀交替地向冲击活塞前后腔内供给压缩空气或压力油，推动冲击活塞往复运动冲击钎杆，输出冲击能凿碎矿岩。回程时由螺旋棒棘轮机构驱动钎具转动 一角度或由气马达或液压马达驱动钎具连续旋转，使钎刃每冲击 一次后转移到新位置再冲凿，凿碎的岩碴靠压力水或压缩空气经钎杆中心孔进入孔底，将其吹出孔外，从而形成钻孔。使用的钎具由钎头、钎杆和钎尾组成。钻浅孔(≤5m)时用整根钎杆，钻深孔时用接杆钎杆和分体钎尾。钻头主要采用球齿式，少数使用一字或十字刃型的。
(1)冲击能 即冲击活塞对钎具所做的功。一般是冲击能愈大，钻孔速度愈快;钻孔直径愈大要求的冲击能也愈大。20世纪80年代，凿岩机输出的单位孔底面积冲击能达到5～20J/cm2。(2)冲击频率 即冲击活塞每秒钟冲击钎具的次数。一般是频率愈高，钻孔速度愈快。气动凿岩机的频率范围为20～50Hz，液压凿岩机的频率范围为30～70Hz。(3)转钎速度 其大小取决于岩石性质、钻孔直径等因素。转速过低，钻孔速度减慢;转数过高，将导致能量损失和钎头过度磨损。一般岩石愈硬和孔径愈大，转数就愈低，反之则高。钻孔直径27～230mm的凿岩机转钎速度范围从0～300r/min到0～60r/min。(4)轴推力 沿钎杆中心线保持钎头与孔底紧密接触的作用力。此值有一个最优值，过大或过小的轴推力都不能提高钻孔速度。此外，排碴好坏也是影响钻孔速度的重要影响因素，供水量和压气量要保持排碴速度大于其在介质中的悬浮速度。