在堅硬的地層鑽孔，最有效的途徑是將地層擊碎，再將孔內的渣屑移走。
一直以來，人們都利用堅硬的物體撞擊地層而產生渣屑，隨後再把渣屑集合而運出孔外，那是十分繁複且緩慢的方法。 然而，空心的鑽桿可以簡化和改良整個系統，因為液體可從鑽桿中灌入孔內，並將渣屑排出，除了增加鑽桿和更換鑽頭時，整個過程都是不停運作的，而空心鑽桿可與旋轉式鑽探法的三牙輪型鑽頭，或氣動錘工法的鑽頭使用。
氣動潛孔錘的設計混合了舊式衝擊探工法的特徵 – 將鑽頭撞擊於地層上，同時給予轉動，這種配合對於堅硬的地質由見其功效。如果能夠供應足夠的高壓空氣，便可不斷清除鑽頭前端之渣屑，使鑽頭持續撞擊新鮮的地層，發揮最大的鑽掘功效。
氣動潛孔錘的結構只有一個活動部份 – 千斤頂﹝活塞﹞，在潛孔錘內流動的空氣，控制著千斤頂的動態。
過程一
潛孔錘處於完全開啟狀態，千斤頂停臥於鑽頭的頂部。 同時，鑽頭完全伸展出潛孔錘的外部，在這個位置，高壓空氣直接經過潛孔錘的外管，千斤頂和鑽頭清除鑽頭前端之渣屑。
過程二
潛孔錘處於完全關閉狀態，鑽頭停臥於洞底內。 高壓空氣經過潛孔錘的外管和千斤頂，匯集於千斤頂和鑽頭之間。
過程三
匯集於千斤頂和鑽頭之間的空氣開始膨脹，推動千斤頂向上，控制管開始進入千斤頂的頂部，使千斤頂上的空氣壓縮；再者，低層千斤頂管之空氣氣槽被千斤頂所覆蓋，引致空氣停止流通至底部。
千斤頂繼續向上移動，開啟著千斤頂管頂部之空氣氣槽，以吸取高壓空氣，與此同時，處於千斤頂管底部的空氣會繼續膨脹。
千斤頂提起鑽頭，令到底層之空氣由鑽頭之氣管﹝FOOT VALVE﹞排出鑽頭，千斤頂仍然向上移動，而在千斤頂上之氣壓繼續增加。
過程四
千斤頂現處於全力衝擊狀態，預備向下移動的循環過程。 高層的空氣間繼續吸取高壓空氣，而低層範圍繼續排氣。
過程五
千斤頂開始向下衝擊，當鑽頭上的氣管進入千斤頂的底孔時，低層空氣間之空氣開始壓縮。當千斤頂之上段經過空氣氣槽時，高層氣間之空氣開始膨脹，空氣在低層空氣間繼續壓縮。
過程六
千斤頂撞擊鑽頭的頂部，而過程二至過程六重覆，此循環過程在氣壓250 PSI下，每分鐘重覆1400次；在氣壓350 PSI下，每分鐘重覆1600次。
能有效地清除孔內的渣屑，空氣的流速必須達每分鐘20公呎或以上，視乎地質的密度和渣屑的大小，決定空氣流速的因素分別是空壓機的輸出率，鑽頭的直徑和鑽桿的直徑都能使空氣的流速增強。 緊記的是, 鑽桿的直徑是不能超過氣動潛孔錘的外徑。
如要找到所需的流速，請用以下的公式：-
V = 184 x Q
(DH² – DP²)
V = 流速 (ft/min)
Q = 空氣容量( CFM )
DH = 孔徑( inches)
DP = 鑽桿直徑(inches)
當計算到空氣流速時，在實際情況中，應該再加多百份之二十的空氣容量來確保渣屑徹底清除。
碳化物鎢鋼銖的磨損程度與轉速成正比例；低速可減低翻削鋼銖的頻率及增加鑽頭的壽命，但要透入率滿意方能減低轉速。 通常如花崗岩般堅硬的地質，與頁巖及石炭石等軟性地質相比，所需的轉速相對較慢。 因為對於堅硬的地質，增加轉速並不會對鑽掘的透入率有多大影響，相反地，軟性的地質則有莫大的幫助。 無論如何，較高的轉速必須小心處理，因為較堅硬的地層也可能夾雜裂痕和裂隙。
適宜的轉速需視乎地質、進透率、鑽頭種類和重量控制而定。 最理想的進透率應是鑽桿每轉動一周，便能鑽掘3/8吋﹝即96毫米﹞。
按照以下指引可幫助決定轉速：-
轉速﹝每分鐘﹞ = 1/2 X 進透率 ﹝尺 / 小時﹞
轉速﹝每分鐘﹞ = 1.6 X 進透率 ﹝公尺 / 小時﹞
以上的指引可從以下的例子證明：-
每小時進透率 = 40尺 / 小時 ﹝即12.2公尺 / 小時﹞
= 8 吋 / 分鐘
理想的進透率是轉動每週便能鑽掘 3/8吋 ﹝即0.375吋﹞：-
轉速 = 8 吋 X 1 轉 = 21.33轉 / 分鐘 ﹝約20﹞
1分鐘 0.375吋
或
= 1.6 x 12.2 = 19.52轉 / 分鐘 ﹝約20﹞
此「經驗法則」給予初步的轉速指示。 最適宜的轉速需由經驗和實踐中得求，很多事例中，轉速通常都在每分鐘五轉之內。
當潛孔錘開始工作，必須供應足夠的重量于鑽頭之上，使氣動潛孔錘和鑽頭緊貼在一起. 而實際上，最大的鑽掘效率是需要更多的重量。 至於重量的增值，便要視乎所用的鑽頭和鑽掘的地質。通常，鑽掘一個六吋半深的洞，附諸於鑽頭上的重量不能超於3,600磅﹝1,630千克﹞。
另一快速「經驗法則」計算方法是每吋鑽頭的直徑需500磅重力。
例如： 6 1/2吋的鑽頭需重力 = 6 1/2 X 500 磅 = 3,250磅
以下幾點是因不適當的重量而可能導致的後果：
- 透入﹝地層﹞率減弱
- 鑽頭上的柄部損毀
- 前接頭與鑽頭間嵌縫位的損毀
- 鑽頭保持環的損毀
- 氣動潛孔錘不規則的運作導致鑽頭上的球齒，鑽頭的表面和前接頭磨損
當鑽掘深孔時，因不斷地加添鑽桿，鑽探台的油壓式控制設備可“提起” 部份的重量，作為減少因增添鑽桿而附諸於鑽頭上的過多的重量。
正確的潤滑程序對於鑽掘過程是十分重要，如不適當的處理會導致潛孔錘的磨損和故障。
正確的潤滑程序理解為適當的潤滑劑和潤滑儀器。 以下提供不同大小的氣動潛孔錘所需潤滑劑量：
4 吋 – 每小時 1公升
6 吋 – 每小時 1.5公升
8 吋 – 每小時 3 公升
10 吋 – 每小時 3.5公升
12 吋 – 每小時 4.5公升
15 吋 – 每小時 5 公升
18 吋 – 每小時 5.5公升
只有鑽石機油應用作潤滑劑 – 它有強大的附著力和穩定的滯度。
在使用新的鑽桿前，應為每一鑽桿注下一公升的潤滑劑。
正確削磨鑽頭上的球齒是非常重要的，但是很多同業人仕使用不正確的程序。 當鑽頭上的外圍球齒直徑磨損到 1/8吋﹝3-4毫米﹞時，球齒便需要重新打磨。 當鑽掘時，鑽頭的中心點是以球齒的中心點為基礎；球齒磨損促成球齒中心點偏移，所以常見情形是鑽頭的轉動會偏向一方。
市場中有很多不同類形的削磨球齒設備，由手動研磨機至全自動機械手臂，這些機器都是十分有效之削磨方法。