การทำเหมืองถ่านหิน คือการขุดเจาะหรือเปิดหน้าดินลงไปเพื่อที่จะนำแร่ธาตุที่มนุษย์ต้องการในดินนำมาใช้ โดยทั่วไปแล้วแบ่งออกเป็น 2 แบบด้วยกันคือ การทำเหมืองแบบเหมืองเปิดและการทำเหมืองแบบเหมืองกึ่งเปิด การพิจารณาเลือกการทำเหมืองในแต่ละแบบนั้นมีข้อจำกัดข้อดีข้อเสียแตกต่างกันออกไป โดยยึดถือลักษณะทางธรณีวิทยาของแหล่งแร่และความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์เป็นหลักในการพิจารณา การทำเหมืองในแต่ละแบบมีรายละเอียดในการดำเนินการที่ต่างกันออกไป

การทำเหมืองถ่านหินแบบเหมืองเปิดนั้น เป็นการทำเหมืองจากผิวดินลึกลงไปหาชั้นแร่แล้วขุดแร่นั้นขึ้นมาใช้ การทำเหมืองแบบนี้มีที่ดำเนินการอยู่ 3 ประเภทคือ

• แบบเปิดปากหลุม - จะทำโดยการเปิดหน้าดินเป็นบ่อลึกลงไปจนถึงชั้นแร่แล้วจึงขุดแร่ออกมาใช้งาน การทำเหมืองประเภทนี้จะแบ่งทำเป็นชั้นๆ ซึ่งอาจจะมีชั้นเดียวหรือหลายชั้นก็ได้ ขึ้นอยู่กับความลึกของชั้นแร่และความสามารถของเครื่องจักรกลที่จะนำมาใช้ทำงาน ลักษณะของเหมืองจะคล้ายกับรูปปิรามิดฐานกลมพุ่งลงดินหรือเหมือนกับการขุดบ่อลึกลงไปเป็นขั้นบันได การทำเหมืองเป็นชั้นนี้ทำให้เกิดความมั่นคงของผนังบ่อเหมือง และมีความปลอดภัยในการทำงาน ความสูงของชั้นจะกำหนดตามความสามารถของเครื่องจักรกลที่ใช้ขุด ส่วนความกว้างของชั้นขณะทำงานนั้นจะต้องมีความกว้างเพียงพอสำหรับใช้เครื่องจักรกลต่างๆ สามารถทำงานได้อย่างสะดวก

• แบบเป็นบ่อ - เป็นการทำเหมืองเปิดอีกวิธีหนึ่งหลักใหญ่ของการทำเหมืองแบบนี้ก็คือการลดการขนหน้าดิน ออกไปทิ้งยังที่ทิ้งดินซึ่งอยู่ไกลออกไปแต่จะกองไว้ข้างบ่อเหมือง การเปิดเครื่องจักรกลที่ทำงานดิน จะต้องเป็นเครื่องจักรกลที่รวมความสามารถในการขุดและขนไว้นอกบ่อเหมืองด้วยรถบรรทุกหรือระบบสายพานลำเลียง เช่น ดินส่วนที่เป็นผิวดินจะต้องขนไปกองไว้นอกบ่อเหมืองเป็นการชั่วคราว เพื่อจะนำกลับมาใช้ในการฟื้นสภาพเหมืองในภายหลัง โดยลักษณะการทำเหมืองแบบนี้ จะทำให้ปริมาณการเปิดหน้าดินและใช้เนื้อที่การทำเหมืองน้อยกว่าการทำเหมืองแบบแบบเปิดปากหลุม สามารถลดค่าใช้จ่ายทางด้านเครื่องจักรกลสำหรับขนดินและค่าใช้จ่ายทางด้านการฟื้นฟูสภาพเหมืองลงได้มาก ลักษณะของแหล่งแร่ที่เหมาะกับการทำเหมืองแบบนี้ ประกอบด้วย
  • ต้องเป็นแหล่งที่มีขนาดใหญ่และชั้นถ่านหินมีความต่อเนื่องกัน
  • ชั้นถ่านหินจะต้องอยู่ในแนวราบหรือมีความลาดเอียงไม่มากนัก
  • ความลึกของชั้นถ่านหินต้องไม่ลึกจนเกินความสามารถของเครื่องจักรกลขุด

• แบบอุโมงค์ - การทำเหมืองแบบนี้ไม่มีการเปิดหน้าดินจะมีเพียงการขุดเจาะเอาถ่านมาใช้เท่านั้น ส่วนใหญ่แล้วจะเป็นการทำงานเสริมหรือต่อจากการทำเหมืองแบบเปิดปากหลุมหรือแบบบ่อแล้ว โดยมากมักจะเจาะในชั้นถ่านที่เบาบาง ซึ่งไม่สามารถขุดคัดแยกจากการทำเหมืองโดยวิธีอื่นแล้ว การทำเหมืองวิธีนี้ไม่ค่อยนิยมทำกันเนื่องจากมีอัตตราการฟื้นตัวของสภาพแวดล้อมต่ำ ยกเว้นในเหมืองที่มีถ่านหินคุณภาพสูงสามารถนำไปใช้งานอย่างอื่นที่มีราคาสูงกว่าการใช้เป็นเชื้อเพลิง

หลังจากที่ได้สำรวจทางด้านธรณีวิทยาจนได้ข้อมูลของแหล่งแร่ทั้งทางด้านโครงสร้างทางธรณีวิทยาและปริมาณแร่ที่มีอยู่แล้ว จะต้องนำข้อมูลดังกล่าวมาศึกษาความเหมาะสม ในการเปิดการทำเหมืองที่มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ ซึ่งปริมาณแร่ที่มีทั้งแหล่งอาจจะมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในการทำเหมืองทั้งหมดหรือเพียงบางส่วนของแหล่งก็ได้ ขึ้นอยู่กับธรณีวิทยาของแหล่งลักษณะการวางตัวของชั้นแร่ และราคาของแร่นั้นๆ โดยลักษณะการทำเหมืองเปิด การขุดดินและแร่ออกจากบ่อเหมืองนั้น ระยะทางในการขนส่งจะไกลขึ้น เนื่องจากความลึกของบ่อเหมืองที่ลึกลงไปเรื่อยๆ จนถึงจุดซึ่งค่าใช้จ่ายต่างq ที่ใช้ในการดำเนินงาน ณ จุดนั้นไม่คุ้มค่าในการผลิต โดยการทำเหมืองวิธีนี้จะต้องดำเนินการทำเหมืองโดยวิธีอื่นที่คุ้มค่าต่อไป

การทำเหมืองถ่านหินโดยทั่วไปถ้ามีทางเลือกที่จะทำเหมืองเปิดได้ก็ไม่ควรจะเลือกการทำเหมืองใต้ดิน เพราะการทำเหมืองใต้ดินค่อนข้างอันตราย เนื่องจากในชั้นของถ่านหินจะมีการสะสมตัวของก๊าซที่ไวต่อการติดไฟ เช่น ก๊าซมีเทน เมื่อขุดถ่านก๊าซดังกล่าวจะถูกระบายออกมาสะสมในบริเวณหน้างาน ถ้าเกิดปัญหากับระบบระบายอากาศของการทำเหมืองใต้ดินอาจทำให้เกิดการลุกติดไฟของก๊าซดังกล่าวได้ และอีกสาเหตุคือบริเวณหน้างานการขุดถ่าน จะมีการฟุ้งกระจายของฝุ่นผงถ่าน ถ้าความหนาแน่นของฝุ่นถ่านสะสมตัวถึงจุดที่เหมาะสมกับอุณหภูมิและความดันของอากาศในบริเวณหน้างานจะสามารถทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงขึ้นได้

อย่างไรก็ตามในบางครั้งอาจมีข้อจำกัดที่ทำให้ต้องตัดสินใจเลือกการทำเหมืองถ่านหินแบบเหมืองใต้ดิน ข้อจำกัดที่พอมองเห็นได้เด่นชัดได้แก่

• สายแร่ถ่านหินอยู่ลึกมากจากผิวดินทำให้ไม่สามารถทำเหมืองเปิดได้ เพราะต้องขุดเปิดดินและหินออกจำนวนมากก่อนที่จะถึงชั้นถ่าน ทำให้อัตราส่วนระหว่างดินต่อถ่านที่จะต้องขุดออกสูงมาก ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการชุดขนดินและถ่านแพงกว่าราคาถ่านที่จะขายได้ จำเป็นต้องเลือกวิธีการทำเหมืองใต้ดินเพื่อลดค่าใช้จ่ายของการเปิดหน้าดิน
• แหล่งแร่ถ่านหินอยู่ใกล้แหล่งชุมชน หรืออยู่ใกล้บริเวณที่มีการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมที่ค่อนข้างเข้มงวดทำให้การทำเหมืองเปิดไม่สามารถควบคุมมลภาวะที่เกิดจากการทำเหมืองให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานที่กำหนดไว้ค่อนข้างสูงได้ หรืออาจจะต้องเสียค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการควบคุมมลภาวะ การเลือกวิธีการทำเหมืองใต้ดินอาจเสียค่าใช้จ่ายต่ำกว่า

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ การทำเหมืองถ่านหิน

• Coal Mine exploration and preservation