فاز بیوشیمیایی فرآیند تجزیه قطعات مرده گیاه را در غیاب هوا توصیف می کند. میکروارگانیسم ها ابتدا کربوهیدرات ها، پروتئین ها، سلولز و لیگنین را تجزیه می کنند.
در مرحله اول، محتوای کربن از حدود 40 درصد به بیش از 60 درصد افزایش می یابد. سایر قسمت های گیاه در بالای پیت رسوب کرده و باعث فشرده شدن آن می شود. در اثر فشار، رسوب آب از دست می دهد.
به دلیل افزایش فشار و دما با افزایش عمق، میزان آب نیز کماکان کاهش می یابد. در مرز بین زغال سنگ کرمان و زغال سنگ سخت، محتوای آب هنوز حدود 10 درصد است.
علاوه بر آب، گازهای دی اکسید کربن و متان نیز اکنون از زغال سنگی که قبلاً تشکیل شده است، خارج می شوند. حذف متان به ویژه برای زغال سنگ بسیار مهم است.
دو نوع برای استخراج زغال سنگ سخت و زغال سنگ وجود دارد، معدن روباز و استخراج زیرزمینی. اینکه کدام روش استفاده می شود بستگی به شرایط زمین شناسی ماده اولیه دارد.
بیل مکانیکی چرخ سطلی و بیل مکانیکی ابزار اصلی برای استخراج زغال سنگ روباز هستند. امروزه این روش استخراج عمدتاً در استرالیا، قزاقستان و ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد.
استخراج زغال سنگ در معادن روباز منجر به مصرف زیاد زمین و تخریب چشم انداز می شود.
شکل زیر ساختار شماتیک منطقه معدنی رانیش را نشان می دهد که یکی از مهم ترین مناطق در غرب آلمان است که زغال سنگ در آن استخراج می شود.
زغال سنگ در عمق 450 متری قرار دارد. برای ترویج این امر، ابتدا باید بسیاری از بارهای اضافی برداشته شود.
از آنجایی که زغال سنگ یک سنگ سست است، زغال سنگ را فقط می توان با استفاده از استخراج از معادن باز استخراج کرد. زغال سنگ هادی آب های زیرزمینی است.
بنابراین در حین استخراج، آب زیرزمینی باید به زیر کف معدن روباز پمپ شود که بر تعادل آب اطراف تأثیر می گذارد.
مهندسی عمران نیز نوعی از معدن زغال سنگ است و می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: معدن محلی و معدن طولانی.
