A l’extrême est du sillon houiller Haine-Sambre-Meuse, le bassin de Liège s’étire sur une longueur d’environ 30 km (d’Engis au sud-ouest au Plateau de Herve au nord-ouest) et sur une largeur maximale de 13 km, entre Herstal et Beyne. Le bassin se compose de plusieurs régions sous-minières : le bassin de Huy à l’ouest (de peu d’importance), le bassin de Haute-Meuse et Seraing, le Plateau d’Ans et Montegnée, Liège et la Basse-Meuse ainsi que le Plateau de Herve.

D’une profondeur maximale de 1 250 mètres, le gisement recèle une cinquantaine de couches de houille dont l’épaisseur moyenne, inférieure à 70 cm, est la plus faible en Belgique. Les veines exploitables les plus minces n’avaient qu’une ouverture de 40 cm dont 30 cm de puissance en charbon. Les couches fortement fissurées et perméables faisaient de l’eau un problème majeur ; la présence de grisou était en revanche moins importante que dans les mines du Hainaut. Presque toute la gamme des houilles y était représentée, à l'exception des peranthracites et des Flénus.

La déscription la plus détaillée de l'histoire du bassin minier de Liège a été élaborée par Claude Gaier (1988).

Origines de l’exploitation minière dans le bassin de Liège vers 1200, un modèle européen

Dès l’époque romaine, le charbon désigné sous le nom de « terra nigra carbonum » était déjà utilisé dans le bassin de Liège pour le chauffage. L’exploitation minière n’est ensuite de nouveau mentionnée qu’en 1195, à Hesbaye, alors que le bois se faisait cher ; il est constaté en 1213 que l'utilisation du charbon était très répandue. Les premières couches de charbon affleurant à la surface furent exploitées sur les hauteurs de Saint-Gilles et de Ans. Dès le début du 13^e siècle, de nombreux documents témoignent de l’exploitation systématique du charbon ; la présence d’éventuels gisements de charbon était régulièrement mentionnée lors des ventes de terrains.

Contrairement aux bassins du Hainaut, Liège put profiter de la Meuse pour transporter sa production. Liège devint la région houillère par excellence : elle attira, jusqu'au 18^e siècle au moins, de nombreux visiteurs qui venaient de loin pour s'y instruire. Le tout donna lieu à une abondante littérature technique qui était impressionnante pour l’époque. Le vocabulaire et les pratiques du charbonnage se répandirent vers le reste de l’Europe et préparèrent la révolution industrielle.

La Société des Comparchonniers

Sous l’Ancien Régime, le propriétaire foncier était également propriétaire des gisements souterrains, ce qui incita de nombreux particuliers à se lancer dans l’exploitation du charbon.

Les grands propriétaires et les institutions ecclésiastiques, qui avaient également coutume de posséder beaucoup de terres, furent les premiers à intensifier l’extraction du charbon. Ils s'occupèrent d'abord eux-mêmes de l'exploitation puis finirent par accorder des concessions à des tiers.

La forme classique caractéristique de l’exploitation houillère liégeoise est attestée dès le 14^e siècle et durera jusqu’au 19^e siècle : la société des « comparchonniers ». Celle-ci diffère fortement de la conception juridique d’une entreprise moderne dans la mesure, notamment, où elle n’a pas de capital social. 

Les maîtres des fosses qui s’associaient achetaient selon leurs moyens un certain nombre de parts de fosse (parchons) dont ils finançaient les travaux et en recevaient les produits au prorata de leur mise initiale. Ils assumaient à tour de rôle les fonctions d’encadrement.

Les premiers puits dits « bures de petit athour » ou « fosses à bras » atteignaient une profondeur de 80 mètres. Ils permettaient à une équipe de 10 à 15 mineurs de remonter quotidiennement près de 200 kg de charbon extrait à la main. Parallèlement à ces fosses, on distingua un second type de bures dites « bures de grand athour » ou « fosses à chevaux » qui, en raison de leur mode de fonctionnement contraignant, étaient moins nombreuses ; leur profondeur, qui avait dépassé les 100 mètres dès le Moyen-Âge, atteignit 300 mètres vers la fin du 18^e siècle. Ces deux types de fosse fonctionnèrent de manière parallèle jusqu'à la fin de l'Ancien Régime.

Le rôle des seigneurs arniers

La nécessité d’évacuer les eaux des puits conduisit dès la fin du 13^e siècle à la construction d’un réseau remarquable de canaux de drainage dits « areines » qui firent la renommée du bassin. Disposées au pied de la vallée, ces areines étaient reliées au fond de nombreux puits afin d'en drainer les eaux ; celles-ci étaient alors déversées dans la Meuse et servaient à l’approvisionnement de Liège en eau potable. Cette technique d'assèchement des puits les plus profonds sur les pentes escarpées de la Meuse explique l'essor précoce de l’industrie minière dans le bassin de Liège.

Les exploitants des mines payaient, en échange du drainage, un droit (le « cens d’areine ») aux propriétaires des canaux, dits les « seigneurs arniers ». Les conflits avec les propriétaires terriens voisins et les mouliniers ainsi que le souci d’approvisionnement durable en eau potable à Liège conduisirent dès 1280 à la mise en place d'un comité de contrôle des mines. Ce rôle fut confié jusqu’à la fin de l’Ancien Régime à la Cour de Justice des Voirs-Jurés du Charbonnage, un groupe d’experts désignés par les tribunaux d’échevins. Entre 1318 et 1330, ils élaborèrent les « Statuts et Ordinanche del Mestier de Cherbonnaige », un véritable code minier qui compte parmi les plus anciens de l’Europe occidentale.

Parmi les « comparchonniers », on retrouvait - tout au moins à l’origine - de simples mineurs aux côtés de marchands et de nobles ; il n’était pas rare que ces derniers apportent également les capitaux nécessaires, à l’instar des propriétaires des terres ou des gisements et des seigneurs arniers. Ils occupèrent bien vite une position clé dans les activités du bassin houiller liégeois dans la mesure où ils étaient indispensables au fonctionnement des mines. Il est supposé que la production annuelle du bassin doubla entre 1512 et 1563 pour atteindre alors un volume de 90 000 tonnes de charbon ; à l'exception de Hesbaye, le charbon était également acheminé vers la Campine, Louvain et Malines et était même exporté en Hollande.

Alors que, à la fin du 16^e siècle, l’approfondissement de l’exploitation en dessous du niveau fluvial entraîna l’inondation subite et l’abandon de nombreux puits, le fameux Edit de conquête, signé par le prince évêque Ernest de Bavière en 1581/82, accorda aux arniers capables d’assécher un puits l’autorisation d’exploiter eux-mêmes le gisement en échange du versement des taxes habituelles sans que les propriétaires terriens ne puissent s’y opposer.

Le droit dont bénéficiaient les propriétaires et les arniers sur les gisements ainsi que le système des comparchonnages donnèrent une grande impulsion à l'industrie charbonnière du bassin de Liège. Dès la fin de l'Ancien Régime toutefois, ce système produisit des effets qui apparurent comme des entraves au développement : moyens limités, entreprises étriquées et routinières, manque de formation professionnelle de beaucoup d’entrepreneurs et chicanes juridiques en furent des exemples. En 1795, la proclamation de la Loi Mirabeau conduisit à la nationalisation des mines de Liège.

En 1810, la production du bassin correspondait, avec un volume de 350 000 tonnes de charbon, à une part de 38 % de la production totale belge, occupant ainsi la deuxième place derrière le Borinage ; une grande partie de la production était exportée étant donné que les besoins industriels étaient encore peu importants à l’époque. Sous l’Ancien Régime, le droit sur les ressources minières était réservé aux seigneurs de la noblesse ou de l’église qui délivraient des permis d’extraction et bénéficiaient en contrepartie d’une part du charbon extrait ; suite à la promulgation de la Loi Mirabeau (à partir de 1791, au cours de l'extension de la Révolution vers d’autres régions), Napoléon attribua à l’Etat la régale des mines et le droit d'accorder des concessions en 1810.