本发明为一种竖井挖掘装置及其施工方法，该竖井挖掘装置包括能在水下进行掘进作业的水下掘进车，水下掘进车包括车体、带动车体在竖井内移动的行走机构、对岩体进行开挖的掘进机构以及对开挖产生的岩渣进行收集并外排的收渣机构，行走机构设置于车体的底部，掘进机构和收渣机构均能上下摆动地设置于车体的前部，且掘进机构位于收渣机构的前方，收渣机构与出浆管路的一端连接，出浆管路的另一端延伸至地面以上。本发明解决了大断面竖井施工工序复杂、安全性低、适用性差的技术问题。