天井钻机强大的破岩成孔及反向扩孔能力，能够有效解决复杂地质条件和有限作业空间的施工问题，在矿山领域竖向工程掘进中得到广泛应用。

竖向工程施工危险系数高，人员施工效率低下。地下矿山竖向工程施工以传统的普通法、吊罐法、爬罐法等人工半机械化的钻爆法方式为主，成井质量差，且效率不高。施工过程中，人员常受到炮烟、落石、粉尘、噪音、触电、高空坠落和淋水等威胁，作业安全性低。

传统天井钻机无法满足智能化掘进施工需求。传统轨轮式天井钻机转场作业时，需要先拆机，人为浇筑地基，提前铺设轨道，借助外部牵引装置实现移动和完成组装后才能进行掘进作业，且缺乏对各种复杂地质岩层自主作业控制，针对不同岩层条件，无法实现钻进模式的自动选择、最佳作业参数确定以及过程中的卡钻故障自判断、自决策与处理。

传统天井钻机岩层适应性差，破岩能力有限。传统天井钻机反提力和回转扭矩较小，钻杆抗拉强度不高，配套使用的钻具，在结构设计和热处理工艺方面尚不够完善，使用寿命短，载荷低，针对硬质岩层，破岩作业难度大。