Trong lĩnh vực Kỹ thuật mỏ và Địa kỹ thuật xây dựng (Geotechnical Engineering), việc phá vỡ cấu trúc đá nguyên khối không phải là hành động cày xới ngẫu nhiên, mà là một quá trình tính toán vi phân về phân bố ứng suất và cơ học vỡ nứt. Việc tối ưu hóa Ứng dụng máy khoan đá XCMG trong khai thác mỏ lộ thiên và hầm ngầm đòi hỏi các kỹ sư phải thấu hiểu sự khác biệt sâu sắc về bản chất tương tác giữa mũi khoan, sóng xung kích thủy lực và trạng thái giới hạn của khối đá trong hai môi trường không gian hoàn toàn trái ngược nhau.

Tại các mỏ lộ thiên (Open-pit mining), thách thức địa kỹ thuật lớn nhất là duy trì sự ổn định của vách tầng (Slope Stability). Khi thực hiện khoan nổ mìn, mục tiêu không chỉ là làm vỡ đá để xúc bốc, mà còn phải bảo vệ sườn dốc khỏi hiện tượng sạt lở (Planar failure / Wedge failure). Ứng dụng đỉnh cao của máy khoan XCMG lộ thiên nằm ở kỹ thuật "Khoan nổ mìn cắt trước" (Pre-split Blasting). Bằng cách thiết lập hàng loạt lỗ khoan nghiêng với khoảng cách cực hẹp dọc theo ranh giới vách thiết kế, máy XCMG với hệ thống định vị góc khoan điện tử (Inclinometer) đảm bảo độ song song tuyệt đối giữa các lỗ. Khi nạp thuốc nổ nhẹ và kích nổ, một mặt phẳng đứt gãy nhân tạo sẽ được tạo ra, ngăn chặn sóng xung kích từ vụ nổ chính lan truyền và phá vỡ cấu trúc vách đá gốc. Độ chính xác cơ học của tay cần (Boom) trên máy XCMG chính là yếu tố quyết định sự thành bại của kỹ thuật này.

Tuy nhiên, khi tiến vào môi trường hầm ngầm (Underground tunneling), bài toán địa kỹ thuật thay đổi hoàn toàn. Lòng đất là một môi trường bị nén ép bởi ứng suất kiến tạo (Tectonic stress) và áp lực nén lên (Lithostatic pressure). Khi máy khoan hầm (Jumbo drill) của XCMG tiến hành khoan gương (Face drilling), việc tạo ra các lỗ khoan trống (Relief holes) ở trung tâm gương hầm là cực kỳ quan trọng. Các lỗ rỗng này không nhồi thuốc nổ, mà đóng vai trò như không gian tự do (Free face) để các khối đá xung quanh giãn nở và văng vào khi nổ mìn. Sự khác biệt của XCMG nằm ở công nghệ búa đập tần số siêu cao kết hợp cơ cấu cần tự động song song (Parallel-holding boom geometry).

Trong hầm ngầm, sự nguy hiểm của hiện tượng "Đá nổ" (Rockburst) luôn rình rập khi ứng suất giải phóng đột ngột. Máy khoan XCMG phải hoạt động ở chế độ khoan kiểm soát năng lượng, đảm bảo không gây ra các vi nứt lan truyền vào trần hầm (Roof overbreak). Bất kỳ sự lệch hướng nào của mũi khoan cũng sẽ làm sai lệch thiết kế nổ mìn, dẫn đến vỡ lở trần hầm, bắt buộc nhà thầu phải tốn hàng tỷ đồng cho việc phun bê tông gia cố (Shotcrete) và cắm neo đá (Rock bolting). Khả năng thích ứng linh hoạt, từ việc vươn cần khoan các lỗ sâu trên vách lộ thiên ngập nắng, đến việc luồn lách chọc thủng những tấm áo giáp đá kiên cố dưới lòng đất sâu thẳm, đã chứng minh XCMG là một cỗ máy biến hình sở hữu sức mạnh cải tạo địa mạo đỉnh cao.