根据可能穿过的土层性质，还要充分考虑暗渠的适宜纵坡，移民们便在几名经验丰富的当地人指导下，开挖暗渠。他们先是先从下游开始，先挖明渠的首段和坎儿井的龙口，然后向上游逐段布置竖井开挖。每挖好一个竖井，即从竖井的底部向上游或下游单向或双向逐段挖通暗渠，最后再从头至尾修正暗渠的纵坡。
出土时，用土筐从竖井上使用辘轳起吊，一般用人力拉，在上游较深的竖井则用牛力拉。为了防止大风沙土刮进坎儿井，并避免冬天冻坏，竖井进口处会用树梢、禾秆及土分层封盖。
挖暗渠时因工作面较窄，一处只能容一人挖，又在黑暗中摸索进行，仅靠油灯照明，还是非常艰辛，人员需要不断地轮换。其定向方法，主要在竖井内垂挂两个油灯，从这两个灯的方向和高低，可以校正暗渠的方向和纵坡。在夏季开挖时，也会有利用太阳反射镜定向，并作照明。一般先挖暗渠的底部，后挖顶部。挖的时候，还要用两手轮流交叉挖，以防挖偏。一处挖掘段一般需3至5人，遇到松散砂层时，须局部用板支撑，避免塌方，并防以后水流掏刷。
伊州周边就有不少以前当地畏兀儿人挖掘的坎儿井，灌溉着数十万亩良田，除了极端恶劣天气，总能获得不错的收成，让众多汉人移民眼热不已，遂请来拥有丰富经验的挖井人，指导他们在各个屯殖点开挖自己的坎儿井。
凭着汉人坚韧不拔的毅力和吃苦耐劳的精神，那些昔日绿洲边缘的荒漠逐渐变成一块块富饶的良田，农业产出急剧增加，使得伊州地区的粮价足足比二十年前下降了四成多，有力地支撑了政府对哈密广大地区的统治。
有了汉人移民的基本盘，再加上逐步丰裕的物资，伊州政府才有底气向辖下的诸多部族强硬地收取历年“积欠”的赋税，却不料引发了他们的反抗，爆发了镇西堡的民乱。
“镇西堡暴乱已平，官军斩首两千，余者皆降！”
正当乡民们吃了午饭，靠坐在一起歇息聊天之际，一名屯丁兴冲冲地从黄沙堡跑来，大声地吼道。
“哈……，杀了两千多人，那不得让那些教民信徒破了胆，不敢再生事端。”
“那可不？你说那些人好好的日子不过，闹腾个什么劲！就是收了他们一点税，还敢举兵造反！”
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