天井鉆機是利用旋轉鉆進破巖成孔并能反向擴孔的井筒開挖機械設備。美國于1962年開始應用天井鉆機,到20世紀90年代初,國外地下礦山用鉆進法掘進各種用途天井得到迅速推廣,天井鉆機得到卓有成效的應用。

天井鉆機優化：

1.改進滾刀和合金齒刀具的材質和結構型式，使之具有較高的剛度、強度和耐磨性，同時也要適于在較硬的巖石中鉆進。還要力求加工簡易、成本低廉。

2.提高滾刀軸承的密封程度。如采用雙金屬圈密封，不僅密封性能好，而且能耐高溫。近來在雙金屬圈密封的基礎上又研制了石墨金屬圈密封。它密封性能更好，而且加工精度要求較低，成本也低。

3.采用平頭式或球面式擴孔器。平頭式擴孔器的滾刀布置在同一平面內，外緣只有一圈邊刀，大大提高了其余滾刀的使用壽命。由于滾刀之間的空隙較小，大塊巖屑不易擠人或卡住滾刀，因而轉矩和突加負荷較小，操作平穩。球面式擴孔器的優點是，整個刀具面積大，滾刀配置合理，受力均勻，沒有尖峰負荷，因而操作平穩，滾刀壽命較長，擴孔速度快。由于空間較大，有利于更換刀具，而且沖洗巖屑效果較好。

4.將電力驅動改為液壓驅動。這樣可以根據巖石性質的不同合理地調整轉速和轉矩，以便提高鉆進速度，減少刀具的磨損和導向孔的偏斜。

5.采用遙控的自動潤滑系統。在鉆進過程中，每隔一定時間，自動地向滾刀注油潤滑