在水文地質各勘察階段所進行的鑽探工作，其目的是瞭解地層巖性、地質構造、地下水的賦存條件和運動規律，水質、水量、水溫的變化，為正確評價地下水資源，合理開發利用與保護地下水提供資料。
鑽孔分類 分勘探孔、試驗孔、觀測孔和探采孔四種。
勘探孔 用於水文地質普查。主要獲取地層的巖性、地質構造和含水層的埋藏藏深度、厚度、性質及富水性等資料。鉆探要求滿足巖心采取率、校正孔深、測量孔斜、簡易水文地質觀測、原始記錄和封孔等六項指標。
試驗孔 用於初勘階段。在初步掌握地層巖性、地質構造等資料的基礎上，著重瞭解地下水的水量、水位、水質、水溫等資料。要求進行分層觀測、分層抽水，單孔或群孔抽水等。
觀測孔 用於研究地下水動態變化規律和為測定與抽水孔水位變化關系，以及瞭解不同含水層的水位、水溫、水質變化而佈置的鉆孔。
探采孔 用於已定水源地的詳勘階段。在已取得水文地質資料的基礎上，結合工農業生產開采水源的需要佈置鉆孔。通過鉆探進一步取得水文地質資料後，即可作為開采井使用。鉆探要求既滿足獲得有關水文地質資料，又要滿足開采生產井對水質、水量、衛生防護等的要求。
鉆孔佈置 在水文地質測繪和工程地球物理勘探的基礎上進行，其目的是能查明勘察區的水文地質條件，取得水文地質參數和評價地下水資源所需的資料。在松散沉積物地區，須根據地質、地貌及水文地質條件佈置勘探線網，勘探線間距與孔距按勘察階段和不同類型松散沉積物地區的水文地質條件復雜程度而定。在碎屑巖地區，勘探線的佈置應能控制勘察區不同水文地質單元和地質構造、地貌條件，並且須垂直構造線或沿地層水文地質條件變化最大的方向佈置。在巖溶地區，除按碎屑巖地區佈置勘探線網外，還應考慮佈置在沿地表水系和斷層附近，巖溶裂隙發育帶和巖溶微地貌發育處。
鉆孔結構設計 設計內容包括開孔直徑、終孔直徑、鉆孔深度、換徑的層次結構和深度、過濾器類型、止水方法等。①孔徑。隨鉆孔的勘探目的不同而異。勘探孔孔徑一般在200毫米以下。試驗孔和探采孔孔徑一般都比較大，通常松散層孔徑在400毫米以上，基巖層孔徑在200毫米以上。觀測孔孔徑比較小，通常松散層孔徑在200毫米以下，基巖層孔徑在150毫米以下。②孔深。要求鉆穿有供水意義的主要含水層（組）或含水構造帶（巖溶發育帶、斷裂破碎帶、裂隙發育帶等）。③孔的垂直度。要求以保證井壁管、過濾器順利安裝和抽水設備正常工作為準。④沖洗液。應適於含水層的情況和鉆探的要求。基巖中的勘探鉆孔，常采用清水作為沖洗液，松散層中的勘探鉆孔，根據含水層情況和勘探的要求，一般采用清水水壓鉆進或用泥漿作沖洗液。采用泥漿鉆進時，宜選用利於護孔，不污染含水層、易於洗井的優質泥漿。⑤止水、封孔。勘探鉆孔須分別查明各含水層（帶）的水位、水質、水溫、透水性，或對某含水層進行隔離時，須進行止水工作。勘探鉆孔獲取資料後，如沒有其他用途，都要進行封孔。封孔是為瞭避免含水層中的水互相串通，使地下水受到污染，或使承壓水遭到破壞。在主要含水層的頂底板封閉要超過5米。一般壓力的含水層可采用粘土封閉；如果是高壓含水層或下部有開采的礦床則要用水泥封閉。對可能受到地表水污染的鉆孔，孔口要用水泥封閉。
鉆探設備 常和水井鉆探設備通用，和其他鉆探設備相比，具有扭矩大、適應性強、運移性好、種類多等特點，中國當前常用的水文地質鉆探設備有沖擊式鉆機、回轉式鉆機和復合式鉆機。(見彩圖)
紅星-400 型水文地質鉆機
鉆探方法 水文地質鉆探大多是在第四紀松散的卵石層、礫石層以及砂、粘土、砂土等地層中進行。這類地層的特點是膠結差，易坍塌、漏失，取心困難。部分鉆探是在基巖中進行，含水巖層多有裂隙、溶洞。不同地層采用不同鉆進方法。常用的鉆探方法按鉆進方式分為沖擊鉆進法、回轉鉆進法、沖擊回轉鉆進法。
沖擊鉆進法 又分為鉆桿沖擊鉆進和鋼絲繩沖擊鉆進。常用的鋼絲繩沖擊鉆進是借助於一定重量的鉆頭，在一定的高度內周期地沖擊井底，使地層破碎而得進尺。在每次沖擊之後，鉆頭或抽筒在鋼絲繩帶動下回轉一定的角度，從而使鉆孔得到規則的圓形斷面。用該法鉆進卵石、礫石層，致密的基巖層效果較好。在第四紀地層中鉆進，多使用工字形鉆頭和抽筒式鉆頭，在基巖層中多使用十字形鉆頭和圓形鉆頭。
回轉鉆進法 又分為正循環鉆進法和反循環鉆進法。正循環鉆進法是由轉盤或動力頭驅動鉆桿回轉，鉆頭切削地層而獲得進尺。沖洗液由泥漿泵送出，經過提引水龍頭和鉆桿流至孔底冷卻鉆頭後、經由鉆桿與孔壁之間的環狀間隙返出井口，同時將孔底的巖屑帶出，用這種方法鉆進砂土、粘土、砂等地層時效率較高。在第四紀地層中全面鉆進，多使用魚尾鉆頭、三翼刮刀鉆頭和牙輪鉆頭。在基巖層取心鉆進，多使用巖心管取心合金鉆頭和鋼粒鉆頭，全面鉆進多使用牙輪鉆頭。反循環鉆進法適於在卵石、礫石、砂、土等地層鉆進大直徑鉆孔，具有鉆進效率高，成本低等優點。有三種反循環方式：①泵吸反循環，利用離心泵（砂石泵）的抽吸作用，井孔內的沖洗液自上向下流動，經過井底與被切削擾動的巖屑一起進入鉆桿，再經吸水軟管進入離心泵而排入沉淀池，沉淀後的沖洗液再流回井孔，形成循環。離心泵的抽吸效率，在孔深50米以內效率較高，隨著孔深的增加其效率逐漸降低。②噴射反循環，利用水泵或空氣壓縮機所產生的高壓流，經裝在噴射腔內的噴嘴將水或空氣高速噴射出去，在噴嘴外部形成負壓區，其負壓可達0.08～0.09兆帕，此負壓區可使鉆桿內的沖洗液流動，並排出孔外，以此造成沖洗液不斷循環。噴射反循環，功率損失較大，利用率低，並隨著孔深的加深，效率迅速下降，一般在50米以內孔段使用，在深孔常和氣舉反循環鉆進法配合使用。③氣舉反循環（壓氣反循環），利用壓縮空氣與鉆桿內的沖洗液混合後形成低比重的混合物，以高速向上流動，從而將孔底巖屑帶出孔外。其效率主要取決於壓縮空氣的壓力和排量，以及輸氣管沉沒在水中的深度和混合室的結構等。此法不能用於10米以內的孔段。在孔深50米以內效率低於泵吸反循環和噴射反循環，但隨著鉆孔的加深，其效率逐漸提高。這種方法常與泵吸反循環或噴射反循環配合使用，以便充分發揮各自的特點，取得更加經濟合理的效果。
沖擊回轉鉆進法 分為液動沖擊回轉鉆進法和氣動沖擊回轉鉆進法（即潛孔錘鉆進法）。常用的潛孔錘鉆進法是以轉盤或動力頭驅動鉆桿和潛孔錘回轉，並以高壓大風量的壓縮空氣驅動潛孔錘的活塞，以高頻率沖擊鉆頭破碎巖石，通過鉆頭排出的壓縮空氣將巖屑帶出孔外。其效率約為空氣沖洗牙輪鉆頭回轉鉆進效率的數倍，鉆進堅硬巖層效果更為顯著。這種鉆進方法是以壓縮空氣為沖洗介質，因受空氣壓縮機壓力限制，在水位高、富水性強的巖層中使用，其鉆進深度不能很大。
鉆探編錄和成果 鉆探過程中要保證采取土樣、巖樣的質量。試驗用土樣的取樣質量、巖心采取率、土的分類、定名以及土樣和巖樣（巖心）的描述均需按一定要求進行。並對水位、水溫、沖洗液消耗量、漏水位置、自流水的水頭和自流量、孔壁坍塌、湧砂和氣體逸出情況，巖層變換深度、含水層構造和溶洞的起止深度等進行觀測和記錄，鉆探結束後，應對所揭露的地層進行準確分層。水文地質鉆探應提交達到設計要求的鉆孔；按一定要求采取巖土樣、水樣；字跡清晰的鉆探編錄；以及鉆孔綜合地質柱狀圖等成果。
參考書目
武漢地質學院主編：《鉆探工藝學》，地質出版社，北京，1981。