Вертикальные стволы шахт сооружаются комплексом подвесного проходческого оборудования, в который входят: подъемные сосуды (бадьи, контейнеры), проходческий подвесной полок, подвесной насос, трубопроводы, кабели различного назначения и другое оборудование. Для навески этого оборудования, а также направляющих канатов для подъемных сосудов над стволом устанавливают копер.
Стальные канаты, на которых навешено оборудование и направляющие канаты для подъемных сосудов, огибая шкивы, установленные на копре, наматываются на барабаны соответствующих подъемных машин и лебедок, установленных на поверхности. Количество этих лебедок достигает 16-18. Проходческие подъемные машины и лебедки размещают на поверхности таким образом, чтобы в подготовительный период и во время проходки стволов имелась возможность вести строительство постоянных зданий, сооружений и инженерных коммуникаций. Для проходки вертикальных стволов шахт применяют специальные проходческие (временные) или эксплуатационные (постоянные) копры, приспособленные для проходки стволов. Проходческий копер после окончания проходки ствола и горизонтальных горных выработок заменяют эксплуатационным копром.
К механизированным способам проходки шурфов относят такие, при которых основные проходческие операции - выемка породы, ее погрузка и доставка на поверхность выполняются без присутствия людей в забое. Механизированные способы можно условно разделить на две группы: способы, при которых используют машины с исполнительными органами, работающими по принципу черпания породы; способы, при которых используют машины с исполнительными органами бурового типа (буровые способы).
Исполнительный орган машин первого типа выполнен в виде ковшового элеватора или грейфера. Ковшовыми элеваторами оснащают установки, предназначенные для рытья котлованов под опоры линий электропередачи и для других целей. Недостатками установок подобного типа являются значительная масса (около 20 т), ограниченная глубина проходки (около 5 м), низкая эффективность в породах с гравийно-галечными включениями размером более 100 мм. По указанным причинам машины рассмотренного вида могут быть использованы для проходки разведочных шурфов лишь в отдельных случаях.
Шурфы, одни из самых распространенных разведочных выработок, проходят на всех стадиях геологических исследований - при съемке, поисках и разведке месторождений.
По глубине шурфы условно делят на мелкие: до 5 м, средней глубины: до 10 м и глубокие: до 40 м.
Типовыми сечениями предусматривается проходка шурфов прямоугольной, квадратной и круглой формы с площадью поперечного сечения в свету от 0,8 до 4 метра квадратного.
Шурфы проходят в различных горно-геологических условиях, в том числе и в различных по крепости породах - крепких, мерзлых, рыхлых, часто с интенсивным поступлением воды в выработки.
Выбор формы поперечного сечения шурфа производится с учетом свойств горных пород, пересекаемых шурфом, способа проходки, конструкции крепи и глубины шурфа.
Армировкой называют конструкции и устройства, размещаемые в шахтном стволе для направления движения подъемных сосудов, передвижения людей, подвески трубопроводов и кабелей. Различают временную и постоянную армировки. Временная армировка служит в период проходки ствола, а постоянная - в период его эксплуатации. Работы по установке в стволе расстрелов, навеске на них проводников (направляющих), трубопроводов, прокладке кабелей и оборудованию лестничного отделения называют армированием ствола.
При деревянной крепи применяют деревянную армировку, при креплении ствола монолитным бетоном, облегченными видами крепи применяют жесткую, или канатную армировку. Все стволы разведочных шахт неглубокого заложения имеют жесткую армировку. В последнее время область применения канатной армировки при строительстве рудников и угольных шахт расширилась, поскольку позволяет повысить грузоподъемность скипов до 100 т. и скорость движения до 25 м/с.
Технология проходки вертикальных и крутонаклонных восстающих несколько отличается от технологии проведения слабонаклонных восстающих, которые преимущественно проходятся при разведке пологопадающих залежей. Объем проходки разведочных восстающих по сравнению с объемом горизонтальных выработок незначителен.
Известны следующие способы проходки восстающих: обычный способ (с оборудованием в период проходки лестничного отделения и устройством рабочего и предохранительного полков), с помощью проходческих комплексов, взрыванием скважинных зарядов, бурением на полное сечение и др. Перечисленные способы проходки находят применение в геологоразведочной практике.
Обычный способ отличается высокой трудоемкостью, но может применяться практически в любых условиях при незначительных объемах проходки. Областью его применения при больших объемах проходки считают: наличие относительно устойчивых пород при длине восстающего не более 20 - 25 м.
Проходка стволов комбайнами имеет ряд преимуществ не только перед буровзрывным, но и перед роторным бурением, которое пока еще не позволяет бурить стволы большого диаметра на заданную глубину и обеспечивать при этом жесткие требования к их вертикальности. При комбайновом способе проходки осуществляется непрерывный технологический процесс благодаря совмещению во времени основных трудоемких операций: разрушения породы в забое, погрузки породы и крепления ствола. Комбайны превышают в 2 - 3 раза средние темпы проходки стволов по сравнению с обычными проходческими комплексами. При механическом разрушении пород не происходит нарушения породных стенок ствола взрывом, что позволяет уменьшить толщину постоянной крепи.
Успешное испытание прошли стволопроходческие комбайны типа ПД. Было сооружено пять стволов, при этом установлены мировые рекорды производительности труда проходчиков. На базе комбайнов ПД был создан комбайново-буровой комплекс СК-1у, которым на шахте им. Калинина в июле и ноябре 1978 г. и в марте 1979 г. пройдено соответственно ПО, 125 и 160 м готового ствола.
Для проходки стволов диаметром 4 - 8 м и глубиной от 300 до 700 м рекомендуется применять комплексы, у которых предусмотрена полная механизация бурения шпуров бурильными установками, погрузка породы погрузочными машинами и выдача ее двух барабанными подъемными машинами в саморазгружающихся бадьях ПБС вместимостью 3 - 5 м. куб.. Для проходки разведочных стволов диаметром 4 - 5 м применяют комплекс, который состоит из следующего основного оборудования: стволовой погрузочной машины с грейфером вместимостью-0,65 м. куб., подвесного трехэтажного полка и секционной опалубки с оборудованием для спуска бетонной смеси; установки для бурения шпуров БУКС-1у или БУКС-1м; оборудования для опрокидывания бадьи; направляющей рамки (предотвращающей раскачивание бадьи во время движения), забойного насоса Н-1м, спасательной лестницы и вентиляционных труб.