När någon malmkropp ligger ett avsevärt avstånd under ytan blir mängden avfall som måste avlägsnas för att avslöja malmen genom ytbrytning oöverkomligt och underjordiska tekniker måste övervägas. Att räkna mot underjordisk gruvdrift är kostnaderna, som för varje ton material som bryts är mycket högre under jord än på ytan. Det finns ett antal skäl till detta, inte minst är att storleken på underjordisk gruvutrustning—på grund av markförhållanden, malmkroppsgeometri och andra faktorer—är mycket mindre än i den öppna gropen. Dessutom är tillgången mycket mer begränsad. Allt detta innebär att produktiviteten, mätt i ton som produceras per arbetare per skift, kan vara 5 till 50 gånger lägre, beroende på gruvteknik, än på ytan. Balanserat mot detta är det faktum att underjordisk endast malm bryts, medan i den öppna gropen finns det ofta flera ton avfall som avlägsnas för varje ton malm.

När ett beslut har fattats att gå under jord beror den specifika gruvmetoden som valts på malmkroppens storlek, form och orientering, mineraliseringsgraden, bergmaterialets styrka och djupet. Till exempel, om malmen är mycket högkvalitativ eller har ett högt Pris, kan en högre kostnadsmetod användas. För att minimera blandningen av malm och avfall finns mycket selektiva extraktionsmetoder tillgängliga, men om malm och avfall lätt kan separeras senare (till exempel genom att använda magneter i fallet med magnetit), kan en mindre selektiv bulkbrytningsmetod väljas.

orienteringen, speciellt dip, av malmkroppen är särskilt viktig vid metodval. Om doppet är större än ca 50 kcal, kan system som använder gravitation för att flytta malmen övervägas. Om doppet är mindre än ca 25 kcal, kan system som använder gummitrött utrustning för malmtransport övervägas. För malmkroppar som har dips mellan dessa krävs speciella mönster.

öppningarna som görs i processen att extrahera malm kallas stopes eller rum. Det finns två steg involverade i stoping. Den första är utveckling—det vill säga att förbereda malmblocken för gruvdrift—och den andra är produktion, eller stoping, själv. Malmutveckling är i allmänhet mycket dyrare per ton än stoping, så att alla ansträngningar görs för att maximera mängden stoping för en viss utveckling. För brant doppande malmkroppar, som den som illustreras i figuren, innebär detta att ha så stort avstånd som möjligt mellan produktionsnivåerna. De resulterande större öppningarna skulle ge möjlighet att använda större, mer produktiv utrustning, och färre maskiner och arbetsplatser skulle behövas för att uppnå en viss produktionsnivå.

i stoping ställer geometrin—det vill säga storleken och formen—på malmkroppen en begränsning på storleken på öppningar som kan konstrueras, och styrkan hos malmen och väggstenarna påför en annan. De flesta bergmaterial är i sig mycket starkare än betongen som används vid konstruktion av motorvägar, broar och byggnader, men de innehåller också strukturella defekter av olika slag, och det är dessa defekter som bestämmer styrkan hos bergstrukturen. Om defekterna är mycket nära varandra, fyllda med krossade material och ogynnsamt orienterade, måste de underjordiska öppningarna hållas små.

När man går djupare in i jorden ökar tjockleken och följaktligen vikten av den överliggande berget. Trycket från sidorna ökar också med djupet; mängden av detta tryck beror på bergstyp och den geologiska situationen, men det kan sträcka sig från ungefär en tredjedel av det vertikala trycket till så högt som tre gånger det vertikala. I världens djupaste gruvor, som ligger mer än 4 km (2,5 miles) under ytan, blir trycket så intensivt att berget bokstavligen exploderar. Dessa stenbrott är stora begränsningar för gruvdrift på djupet. Ett specialiserat teknikområde som kallas bergmekanik behandlar interaktionen mellan bergmassa och gruvöppningar.

gruvutveckling

före produktion av malm krävs en viss kapitalinvestering i gruvutvecklingsarbete. I dagbrott består detta av att bygga tillfartsvägar och avlägsna det överliggande avfallsmaterialet för att exponera malmen och fastställa de ursprungliga bänkgeometrierna. För en underjordisk gruva är utvecklingsstadiet betydligt mer komplicerat. Några av utvecklingskomponenterna i en underjordisk gruva illustreras i figuren.

vertikala öppningar: axlar och höjningar

det huvudsakliga sättet att komma åt en underjordisk malmkropp är en vertikal öppning som kallas en axel. Axeln är utgrävd, eller sjunkit, från ytan nedåt till ett djup något under den djupaste planerade gruvhorisonten. Med jämna mellanrum längs axeln drivs horisontella öppningar som kallas drivor mot malmkroppen. Var och en av dessa stora arbetshorisonter kallas en nivå. Axeln är utrustad med hissar (kallade burar) genom vilka arbetare, maskiner och material kommer in i gruvan. Malm transporteras till ytan i speciella transportmedel som kallas hoppar.

axlar har i allmänhet fack där medieledningarna (t.ex. tryckluft, elkraft eller vatten) finns. De fungerar också som en komponent i det övergripande systemet för ventilation av gruvan. Frisk luft kan komma in i gruvan genom produktionsaxeln och lämna genom en annan axel, eller vice versa.

ett annat sätt att få tillgång till tunnelbanan är genom en ramp—det vill säga en tunnel som drivs nedåt från ytan. Interna ramper som går från en nivå till en annan är också ganska vanliga. Om topografin är bergig kan det vara möjligt att nå malmkroppen genom att köra horisontella eller nära horisontella öppningar från sidan av berget; i metallbrytning kallas dessa öppningar adits.

Malm som bryts på de olika nivåerna dumpas i vertikala eller nästan vertikala öppningar som kallas malmpass, genom vilka den faller av tyngdkraften till den lägsta nivån i gruvan. Där krossas den, lagras i en malmfack och laddas i hopp på en hoppningsstation. I huvudramen på ytan dumpar hopparna sina laster och återgår sedan för att upprepa cykeln. Några vanliga alternativa tekniker för malmtransport är transportband och lastbilstransporter. Vertikala eller nästan vertikala öppningar drivs också ibland för transport av avfallssten, även om de flesta gruvor försöker lämna avfallssten under jord.

vertikala eller subvertiska kopplingar mellan nivåer drivs i allmänhet från en lägre nivå uppåt genom en process som kallas höjning. Höjningar med diametrar på 2 till 5 meter (7 till 16 fot) och längder upp till flera hundra meter borras ofta av kraftfulla höjningsborrmaskiner. Öppningarna som skapas på detta sätt kan användas som malmpass, avfallspass eller ventilationsöppningar. En underjordisk vertikal öppning som drivs från en övre nivå nedåt kallas en winze; detta är en inre axel.