在坚硬的地层钻孔，最有效的途径是将地层击碎，再将孔内的渣屑移走。
一直以来，人们都利用坚硬的物体撞击地层而产生渣屑，随后再把渣屑集合而运出孔外，那是十分繁复且缓慢的方法。 然而，空心的钻杆可以简化和改良整个系统，因为液体可从钻杆中灌入孔内，并将渣屑排出，除了增加钻杆和更换钻头时，整个过程都是不停运作的，而空心钻杆可与旋转式钻探法的三牙轮型钻头，或气动锤工法的钻头使用。
气动潜孔锤的设计混合了旧式冲击探工法的特征 – 将钻头撞击于地层上，同时给予转动，这种配合对于坚硬的地质由见其功效。如果能够供应足够的高压空气，便可不断清除钻头前端之渣屑，使钻头持续撞击新鲜的地层，发挥最大的钻掘功效。
气动潜孔锤的结构只有一个活动部份 – 千斤顶﹝活塞﹞，在潜孔锤内流动的空气，控制着千斤顶的动态。
过程一
潜孔锤处于完全开启状态，千斤顶停卧于钻头的顶部。 同时，钻头完全伸展出潜孔锤的外部，在这个位置，高压空气直接经过潜孔锤的外管，千斤顶和钻头清除钻头前端之渣屑。
过程二
潜孔锤处于完全关闭状态，钻头停卧于洞底内。 高压空气经过潜孔锤的外管和千斤顶，汇集于千斤顶和钻头之间。
过程三
汇集于千斤顶和钻头之间的空气开始膨胀，推动千斤顶向上，控制管开始进入千斤顶的顶部，使千斤顶上的空气压缩；再者，低层千斤顶管之空气气槽被千斤顶所覆盖，引致空气停止流通至底部。
千斤顶继续向上移动，开启着千斤顶管顶部之空气气槽，以吸取高压空气，与此同时，处于千斤顶管底部的空气会继续膨胀。
千斤顶提起钻头，令到底层之空气由钻头之气管﹝FOOT VALVE﹞排出钻头，千斤顶仍然向上移动，而在千斤顶上之气压继续增加。
过程四
千斤顶现处于全力冲击状态，预备向下移动的循环过程。 高层的空气间继续吸取高压空气，而低层范围继续排气。
过程五
千斤顶开始向下冲击，当钻头上的气管进入千斤顶的底孔时，低层空气间之空气开始压缩。当千斤顶之上段经过空气气槽时，高层气间之空气开始膨胀，空气在低层空气间继续压缩。
过程六
千斤顶撞击钻头的顶部，而过程二至过程六重复，此循环过程在气压250 PSI下，每分钟重复1400次；在气压350 PSI下，每分钟重复1600次。
能有效地清除孔内的渣屑，空气的流速必须达每分钟20公呎或以上，视乎地质的密度和渣屑的大小，决定空气流速的因素分别是空压机的输出率，钻头的直径和钻杆的直径都能使空气的流速增强。 紧记的是, 钻杆的直径是不能超过气动潜孔锤的外径。
如要找到所需的流速，请用以下的公式：-
V = 184 x Q
(DH2 – DP2)
V = 流速 (ft/min)
Q = 空气容量( CFM )
DH = 孔径( inches)
DP = 钻杆直径(inches)
当计算到空气流速时，在实际情况中，应该再加多百份之二十的空气容量来确保渣屑彻底清除。
碳化物钨钢铢的磨损程度与转速成正比例；低速可减低翻削钢铢的频率及增加钻头的寿命，但要透入率满意方能减低转速。 通常如花岗岩般坚硬的地质，与页岩及石炭石等软性地质相比，所需的转速相对较慢。 因为对于坚硬的地质，增加转速并不会对钻掘的透入率有多大影响，相反地，软性的地质则有莫大的帮助。 无论如何，较高的转速必须小心处理，因为较坚硬的地层也可能夹杂裂痕和裂隙。
适宜的转速需视乎地质、进透率、钻头种类和重量控制而定。 最理想的进透率应是钻杆每转动一周，便能钻掘3/8吋﹝即96毫米﹞。
按照以下指引可帮助决定转速：-
转速﹝每分钟﹞ = 1/2 X 进透率 ﹝尺 / 小时﹞
转速﹝每分钟﹞ = 1.6 X 进透率 ﹝公尺 / 小时﹞
以上的指引可从以下的例子证明：-
每小时进透率 = 40尺 / 小时 ﹝即12.2公尺 / 小时﹞
= 8 吋 / 分钟
理想的进透率是转动每周便能钻掘 3/8吋 ﹝即0.375吋﹞：-
转速 = 8 吋 X 1 转 = 21.33转 / 分钟 ﹝约20﹞
1分钟 0.375吋
或
= 1.6 x 12.2 = 19.52转 / 分钟 ﹝约20﹞
此「经验法则」给予初步的转速指示。 最适宜的转速需由经验和实践中得求，很多事例中，转速通常都在每分钟五转之内。
当潜孔锤开始工作，必须供应足够的重量于钻头之上，使气动潜孔锤和钻头紧贴在一起. 而实际上，最大的钻掘效率是需要更多的重量。 至于重量的增值，便要视乎所用的钻头和钻掘的地质。通常，钻掘一个六吋半深的洞，附诸于钻头上的重量不能超于3,600磅﹝1,630千克﹞。
另一快速「经验法则」计算方法是每吋钻头的直径需500磅重力。
例如： 6 1/2吋的钻头需重力 = 6 1/2 X 500 磅 = 3,250磅
以下几点是因不适当的重量而可能导致的后果：
- 透入﹝地层﹞率减弱
- 钻头上的柄部损毁
- 前接头与钻头间嵌缝位的损毁
- 钻头保持环的损毁
- 气动潜孔锤不规则的运作导致钻头上的球齿，钻头的表面和前接头磨损
当钻掘深孔时，因不断地加添钻杆，钻探台的油压式控制设备可“提起” 部份的重量，作为减少因增添钻杆而附诸于钻头上的过多的重量。
正确的润滑程序对于钻掘过程是十分重要，如不适当的处理会导致潜孔锤的磨损和故障。
正确的润滑程序理解为适当的润滑剂和润滑仪器。 以下提供不同大小的气动潜孔锤所需润滑剂量：
4 吋 – 每小时 1公升
6 吋 – 每小时 1.5公升
8 吋 – 每小时 3 公升
10 吋 – 每小时 3.5公升
12 吋 – 每小时 4.5公升
15 吋 – 每小时 5 公升
18 吋 – 每小时 5.5公升
只有钻石机油应用作润滑剂 – 它有强大的附着力和稳定的滞度。
在使用新的钻杆前，应为每一钻杆注下一公升的润滑剂。
正确削磨钻头上的球齿是非常重要的，但是很多同业人仕使用不正确的程序。 当钻头上的外围球齿直径磨损到 1/8吋﹝3-4毫米﹞时，球齿便需要重新打磨。 当钻掘时，钻头的中心点是以球齿的中心点为基础；球齿磨损促成球齿中心点偏移，所以常见情形是钻头的转动会偏向一方。
市场中有很多不同类形的削磨球齿设备，由手动研磨机至全自动机械手臂，这些机器都是十分有效之削磨方法。