反井是指地下矿井中连接不同水平巷道的暗竖井，通常采用由下向上的施工方法，需要工人在井筒内复杂条件下作业。由于空间狭小，噪声、粉尘、有害气体等不利因素并存，施工难度大，安全控制风险高，劳动环境恶劣，极易形成生产安全隐患，甚至造成伤亡，劳动者的职业健康也难以保障。

中国煤炭科工组织行业相关研发力量，针对大型反井钻机装备、钻井工艺、坚硬岩石破岩滚刀及施工监控系统等开展技术攻关，历经8年，实现重大突破：一是研制出采用钻凿大直径井筒新技术的系列反井钻机，该系列钻机一次钻孔直径可达5米，钻进深度达600米，可实现坚硬岩石井筒机械破岩，大幅降低工人井下作业带来的风险；二是提高反井钻机镶齿滚刀的岩层适应性，延长刀具寿命，减少材料消耗，降低了施工成本；三是提出多种新型反井钻井工艺，开发了偏斜控制、大直径井帮稳定控制、反井钻井安全控制等创新施工技术，有效提高了施工效率；四是研制成功由多圈滚刀立体优化排列组成的新型组装式大直径扩孔钻头，并开发出传递大扭矩、大拉力的新型锯齿形螺纹钻杆，实现了钻具系统稳定运行，解决了大直径钻具井下运输和组装难题。

本项成果授权发明专利8件，形成行业标准3项，先后获得中国煤炭工业科学技术一等奖、中国职业安全健康协会科学技术一等奖。经专家鉴定，该项技术成果填补国内空白，达到国际领先水平。

本项成果已广泛应用于煤矿、冶金、核矿等地下矿山和水电、交通隧道、人防、军事等地下工程建设项目，近五年累计完成大直径反井钻井井筒27个，总深度5361米，并已推广到我国承建的中亚、东南亚、非洲、拉美等多个地区的电站工程中，提升了我国企业在国际市场的竞争力。同时，该成果还在减少污染排放、提高生产安全水平等方面产生了显著的社会效益。