历史矿冶业，由于商品货币经济的发展，手工业原料、燃料原料、铜、银货币原料的社会需求日益增大，加上矿冶业开发所需用的劳动力，得到流民劳动力的补充，因而有了显著的发展。
首先是采煤业的发展。中国是世界上最早用煤做燃料的国家。明代的煤已应用于普通居民的日常做饭和手工业加工，极为普遍。宋应星在《天工开物》中介绍了当时煤炭开采和使用的情况：“南方秃山无草木者，下即有煤，北方勿论。煤有三种：有明煤、碎煤、末煤。明煤，大块如斗许，燕齐秦晋生之，不用风箱鼓扇，以木炭少许引燃。……碎煤有两种，多生吴楚。炎高者曰饭炭，用以炊烹；炎平者曰铁炭，用以冶锻。……末煤如面者，多曰自来风。泥水调成饼，入于炉内，既灼之后与明煤相同，经昼夜不灭。半供炊爨，半供熔铜、化石、升朱。至于燔石为灰与矾硫，则三煤皆可用也。”（《天工开物》卷中，燔石）各地开采的煤矿有：南直隶和州的含山县牛头山煤矿、北直隶顺天府昌平州白羊口煤矿、京师的西山煤矿、山西太原府平定州煤矿。京师西山煤矿的煤，是北京城市居民日常生活的主要燃料。
当时找矿还仅凭有经验的矿工“从土面能辨有无之色，然后掘挖”。“初见煤端时，毒气（瓦斯）灼人，有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上，人从其下施拾取者。或一井而下，炭纵横广有，则随其左右阔取，其上支板，以防压崩耳。”（《天工开物》卷中，燔石）可见当时采煤技术，已经基本解决排除矿中瓦斯，以防止中毒和*，用木支架，以防冒顶等问题。这在世界煤炭开发史上有着重要的意义。ss=text炼钢冶铁业有长足的进步。铁产量有相当大的提高。山西是冶铁业兴盛省分，明初山西铁课官定额为一百一十四万六千九百十七斤。（《明会典》卷一九四）天顺五年（一四六一年），山西阳城铁冶，每年课铁不下五、六十万斤。如按课税率十五分之一计算，这时山西阳城的铁产量每年已达七百五十万乃至九百万斤左右，比明初提高了七、八倍。
著名的遵化官营铁厂，在规模上更加宏大。正统三年（一四三八年），有烧炭人匠七十一户，供木炭十四万三千七十斤。淘（铁）沙人匠六十三户，供铁沙四百四十七石三斗。铸铁等匠六十户，并征集附近州县的民夫六百八十三名，军夫四百六十二名。顺天、永平两府的轮班匠和法司送到的炒炼囚犯也在厂供办柴炭铁沙和炼铁劳作。（《明会典》卷一九四）
民营冶铁也有发展。福建蒲城的殷实大户“招集四方无赖之徒，来彼间冶铁，每一炉多至五、七百人。”（《西园闻见录》卷四十）福建所产铁，名为“建铁”，质量优良，被用为制造火炮、鸟枪的铁料。用“建铁”铸造的佛郎机炮、将军炮和锻造的鸟枪枪筒，施放时可不发生爆裂。其他如广东南海县的佛山镇，景泰时已发展为冶铁集中地。成化时南直隶震泽檀丘市也成为冶铁的专业市镇。山西阳城、辽东本溪都有大冶铁工业。
冶炼生铁时，已形成半连续性的操作程序。当炼铁炉出铁孔流完铁水后，用泥塞住。马上可以加料，鼓风再炼，不必等高炉冷却，可以连续作业，省工、省时、省料。当时炼熟铁采取炒铁技术。《天工开物》记载其生产过程是：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执持柳木棍排立墙上，先以污潮泥晒于，舂筛细罗如面，一人疾手撒，众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”（《天工开物》卷下，五金）
钢的用途主要是制造刀锋，应用的方法是灌钢法。“用熟铁打成薄片，如指头阔，长寸半许，以铁片束包尖紧，生铁安置其上，又用破草履盖其上，泥涂其底下。洪炉鼓鞴，火力到时，生钢（铁）先化，渗淋熟铁之中，两情投合，取出加锤，再炼再锤，不一而足，俗名团钢，亦称灌钢”。（《天工开物》卷下，五金）
银矿开发，十分兴旺。浙闽交界的银矿开发最早，但时遭官府封闭。白银成为流通最广的非法制货币后，社会经济活动中白银需要量日大，所以盗掘白银矿之风大盛。嘉靖初年，顺天府昌平州怀柔县人胡臻等“家道殷实，专一出钱供给矿徒，在于蓟州迤西接连平谷（县）地名瀑水，偷（银）矿为生”。这个偷采银矿事件，被官府发现，银矿被封闭，主持人景时文被罚银千两。后来这个银矿由官府主办开采，但所得不偿所费，官方遂命景时文出来主持这所官营银矿的采炼技术。官营瀑水银矿的经营方式是：仍招前日已得矿利殷实之家，责令出钱供给器具、密陀僧、白炭、工食之费。金充素有身家，旧时曾做矿徒为首者，以为矿甲，报出平日所率善识矿脉，熟知煎销军民有籍之人，以为矿夫。在于瀑水原封旧洞，协力挖取矿砂，就在平谷县择一空大去处，立为炉场，将逐日所取矿砂，委官差人押送炉所，照数验收，接续监视矿甲人等，眼同煎销成银。以十分为率，除三分纳于官课，以五分给办器具、密陀憎、白炭料物饮食之类，其余二分以偿矿甲人等工力之资。（《明经世文编》卷一○三，梁材《驳议差官采矿疏》）这是明代官督民办银矿的事例之一，官府办矿要依靠民间的资本与技术，但利益分成又十分苛刻。这个矿炼银是应用传统的密陀僧（氧化铅）析出法，大约每百斤矿砂，用密陀僧一百五十斤，碾为细未，入火锻炼，熔化为汁，然后煎销，始得成银。每一斗矿砂得银六两上下。
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