Процесс бурения осуществляется ударно-поворотным способом и представляет собой разрушение горной породы, производимое под воздействием вонзающегося в породу при ударе породоразрушающего инструмента с одновременным его поворотом на определенный угол. В отличие от ударно-вращательного способа бурения пневмобур не крутится вокруг своей оси постоянно, а лишь поворачивается на 360˚ сначала в одну сторону, а затем на 350˚ в другую сторону.

В качестве породоразрушающего инструмента выступает набор пневмоударников погружного типа, установленных в корпус кластерного бура. Непосредственное воздействие на породу осуществляется коронкой пневмоударника, которая имеет диаметр 201 мм. Каждая буровая коронка армирована твердосплавными зубками. Разработка забоя осуществляется за счет энергии сжатого воздуха подаваемого на пневмоударники внутри которых поршень наносит удар по хвостовику коронки, разрушающей породу своими зубками. Разработанная порода удаляется из забоя в шламонакопитель за счет использования сжатого воздуха поступаемого из пневмоударников. Пневмоударники устанавливаются по профилю бура в определенном порядке для обеспечения правильного отвода разработанной породы по направлению наружу и вверх в шламонакопитель. Шламонакопитель располагается непосредственно над корпусом бура.

Воздух подается на корпусной пневмобур через присоединительное колено. Оно же соединяет пневмобур с келли-штангой. Бурение производится вращением келли-штанги. Во многих случаях веса бура и келли-штанги достаточно для бурения. В некоторых случаях давление на забой, создаваемое буром и келли-штангой, необходимо уменьшать подъемом келли-штанги.

Воздух подаваемый на пневмобур вырабатывается группой компрессоров. Объем подаваемого воздуха определяется диаметром бура.

После заполнение шламонакопителя разработанной породой его поднимают вместе с буром на поверхность, где посредством лебедки раскрывают и освобождают от накопившегося шлама. После этого процесс бурения повторяется.

Бурение скважин кластерным пневмобуром применяется для разработки крепких пород и отличается своей высокой эффективностью по сравнению со всеми другими способами. Диаметр бурения составляет от 600 мм до 3000 мм. Благодоря особенностям этой технологии для бурения возможно применение не только буровых машин, но и экскаваторов и гусеничных кранов, оборудованных мачтами с механизмами вращения.

Основными параметрами, влияющими на эффективность ударно-поворотного бурения, являются частота ударов и сила (энергия), с которой они наносятся. Эти параметры напрямую зависят от станции приготовления и подачи воздуха. На каждый пневмоударник находящийся в корпусе пневмобура компания Center Rock рекомендует иметь расход воздуха от 11 м³/мин до 14 м³/мин при давлении от 10,34 бар до 17,24 бар. 

Например, кластерный пневмобур диаметром 1180 мм имеет 9 пневмоударников. Рекомендуемый расход воздуха для их работы составляет от 102 м³/мин до 128 м³/мин при давлении от 10,34 бар до 17,24 бар.

Правильный подбор компрессорного оборудования является ключевым элементом для успешного применения данной технологии бурения.