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現代の コアドリルは、ホールソーのように円筒状の材料を除去するために特別に設計されたドリルです。ドリルビット内に残った材料はコアと呼ばれます。
金属に使用されるコアドリルは環状カッターと呼ばれます。コンクリートや硬岩に使用されるコアドリルは、一般的に研磨材として工業用ダイヤモンドグリットを使用し、電動、空気圧、または油圧で駆動されます。コアドリルは一般的に水冷式で、水は細かい廃棄物をスラリーとして洗い流します。[ 1 ] 石材の穴あけには超硬コアドリルを使用できますが、鉄筋を切断する場合はダイヤモンドの方が優れています。[ 2 ]
最も初期のコアドリルは、紀元前3000年に発明された古代エジプト人が使用していたものです。 [ 3 ]コアドリルは、コアを保存する必要がある場合（コアサンプルを取得するために使用される掘削装置は、しばしばコアラーと呼ばれます）、または標準的なビットよりも除去する必要のある材料がはるかに少ないため、より迅速に掘削できる場合など、多くの用途で使用されます。これが、コンクリートや石にパイプ、マンホール、その他の大径の貫通穴を作成するために、建設でダイヤモンドチップのコアドリルが一般的に使用される理由です。
鉱物探査では、コア掘削が頻繁に用いられ、掘削索の長さは数百フィートから数千フィートにも及ぶことがあります。採取されたコアサンプルは地質学者によって分析され、鉱物含有率や地層境界点などが調べられます。これにより、探査会社は特定の地域での採掘作業を開始または中止するために必要な情報を得ることができます。
第二次世界大戦が始まる前に、カリフォルニアの鉱山技師ジョン・ブラナー・ニューサムは、鉱山坑道用に直径5フィート以上、長さ10フィートまでの大きなコアを採取できるコア掘削機を発明し、特許を取得しました。[ 4 ]この種の坑道掘削機は、扱いにくく、切削屑で詰まりやすく、従来の坑道掘削技術に比べて遅く、軟岩層でしか効果的に機能しなかったため、現在では使用されていません。現代の坑道掘削技術は、同じことをより速く、はるかに低コストで実現します。
コアドリルには、電気式、空気圧式、油圧式など、いくつかの動力源の選択肢があります（いずれも発電機などの電源が必要です）。
ワイヤーラインコア掘削は、ドリルロッドのストリング全体を回収することなくコアを採取するために使用される技術で、通常は穴の掘削が完了したとき、またはドリルビットを交換する必要があるときにのみ、ロッドを巻き戻す必要があります。穴が深くなるにつれてストリングを延長するために、必要に応じてドリルロッド延長部が上部に追加されます。コアサンプルは、ドリルヘッドに接触した状態で所定の位置に固定されたインナーチューブによって運ばれます。コアを回収するには、駆動システムを切り離し、最上部のドリルロッドの上部を開きます。オーバーショットアセンブリと呼ばれるツールがワイヤーの端で降ろされ、水圧でストリングを下方にポンプで送り込まれます。サンプルチューブに到達すると、上部に固定され、巻き戻しウインチを使用してワイヤーに張力をかけると、サンプルチューブがドリルヘッドからロック解除され、サンプルチューブとその中のコアサンプルがドリルストリングの開いた上端まで引き戻されます。そこでサンプルチューブを取り外し、ドリルストリングを下方に送り返してカッティングヘッドに再び固定します。これは、深さ 30 フィートを超える掘削孔に特に有効です。そうでなければ、コアを回収するためにロッド列全体を取り外し、さらに深く掘削するために再度挿入し、これを繰り返す必要がありました。鉱業や鉱物探査に必要な深い孔（中には深さ 1,000 フィート以上のものもある）では、コアを回収するために 30 フィートごとにすべてのロッドを取り外すのは時間がかかりました。この方法により、掘削に必要な時間が大幅に短縮され、コストも削減されたため、鉱物探査の手段として掘削の使用が増加し、立坑掘削の使用が減少しました。また、ドリルチューブを引き抜く際に孔壁が崩壊するリスクが高い場合にも非常に有効であるため、ほとんどの土壌タイプに適しており、深さ 1,000 m まで使用できます。いくつかの直径が用意されています。[ 5 ]