L’exploitation de la houille joue un rôle particulier dans la création de la Grande Région.

Après la Seconde Guerre Mondiale, le plan Schuman prévoyant un contrôle mutuel de la production de charbon et d’acier (produits importants pour la conduite de la guerre) et le maintien de ces facteurs de production indispensables à la reconstruction, mena en 1951 à la signature du Traité CECA (Communauté Européenne du Charbon et de l’Acier) qui constitua la première étape de la construction de l'Union Européenne.

La région « Sar-Lor-Lux » tracée en 1969 par Hubertus Rolshoven, président-directeur général de la Saarbergwerke AG constitua le « stade préliminaire » de la Grande Région institutionnalisé en 1980 ; cette région minière fut intégrée dans le triangle transfrontalier composé de la Sarre, de la Lorraine et du Luxembourg.

Les gisements de charbon
Les ressources de charbon de la Grande Région se partagent entre deux gisements : le sillon houiller Haine-Sambre-Meuse commence à l’Ouest, depuis le bassin houiller français du Nord , avec la région Mons-Borinage, suivie du Bassin du Centre autour de La Louvière et le Pays Noir autour de Charleroi ainsi que la Sambre inférieure. Après une interruption dans la région de Namur, le sillon houiller se termine à l’Est avec le Bassin de Liège. Le gisement Sarro-Lorrain tombe de la surface autour de Neunkirchen depuis le Nord vers le Sud-Ouest en direction de l'Est de la Lorraine où il est recouvert d’une épaisse couche de grès bigarré.

Les deux gisements sont marqués par la phase varisco-armoricaine de formation des montagnes à la fin du Carbonifère, il y a environ 200 millions d'années, et s’étendent du Sud-Ouest vers le Nord-Est. Alors que le gisement lorrain, qui fait partie du grand sillon houiller de l’Europe occidentale (s’étendant de l'Angleterre à la Haute-Silésie en passant par le Nord de la France, la Belgique, la Hollande, Aix-La-Chapelle et la région de la Ruhr) s’est formé en bord de mer, soit en milieu paralique, le gisement sarro-lorrain est né dans un bassin interne, soit en milieu limnique.

Alors que le bassin belge est majoritairement composé de couches carbonifères correspondant aux étages Namurien (environ 333-315 millions d’années) et Westphaliens A, B et C (à partir de 315 millions d’années), le bassin sarro-lorrain date de l’époque westphalienne plus récente C et D (jusqu’à 296 millions d’années) et de l’époque stéphanienne (296-286 millions d’années).

Les origines de l'exploitation houillère
Les Romains utilisaient déjà en de nombreux endroits de la Grande Région les couches de charbon qu’ils trouvaient près de la surface. Rien n’indique que la houille ait continuée d’être exploitée par la suite. Ce n’est qu’à partir du Haut Moyen-Âge que des traces d'exploitation sont visibles, d'abord au niveau de la Meuse et de la Sambre.

L’extraction du charbon devait déjà être pratiquée dans le Borinage au 11^e siècle, dans le Bassin de Liège et dans le Centre à la fin du 12^e siècle, dans le Pays Noir au milieu du 13^e siècle.

L’exploitation systématique des mines débuta dès le 13^e siècle dans le Bassin de Liège et dans le Borinage. De nombreux documents témoignent que les extractions de charbon pratiquées jusqu'alors sans méthode furent soumises à partir de 1248 à de premières réglementations. Ce développement apparut un siècle plus tard dans le Centre et dans le Pays Noir.

L’extraction houillère en Sarre est mentionnée pour la première fois vers 1400. L’exploitation systématique ne fut pratiquée qu’au milieu du 18^e siècle, lorsque le prince Guillaume Henri de Nassau-Sarrebruck réserva les richesses minières en 1754.

Les extractions de charbon se firent attendre en Lorraine en raison de la profondeur des couches ; ce n'est qu’en 1817 que la prospection systématique tomba, dans la région de Schoeneck, sur une couche de charbon située à 65 mètres de profondeur ; celle-ci fut extraite à partir de 1830 par des puits.

Extraction en profondeur à l’aide des machines à vapeur
Au 18^e siècle, les couches de charbon proches de la surface s’épuisaient petit à petit et les venues d’eau croissantes empêchaient d’avancer en profondeur. L’introduction de la machine à vapeur inventée par Newcomen en 1706 et mise en service à partir de 1712 dans le charbonnage de Wolverhampton permit de résoudre ce problème grâce au pompage des eaux souterraines et révolutionna ainsi l’industrie houillère.

Ce n’est que neuf ans plus tard, en 1721, que la première machine à vapeur de Newcomen fut installée sur le continent, dans le Bassin de Liège, preuve de la modernité de ce bassin houiller et des contacts internationaux de ses ingénieurs. La première machine installée dans le Borinage est mise en service à Pâturages en 1734 ; elle est introduite en 1735 à Lodelinsart dans le Pays Noir, et en 1766 au sein de la société La Barette dans le Centre.

De nombreuses machines à vapeur reproduites à Liège sont montées jusqu’en 1790, notamment dans le Borinage. En Sarre, la mine Griesborn (lorraine à l’époque), mit également en service une machine à vapeur pour une période provisoire, de 1773 à 1775. Avec un rendement de seulement 0,5 %, les machines atmosphériques de Newcomen d’une puissance de 8 à 10 ch, consommaient une quantité énorme de charbon mais les ressources étaient naturellement mises à disposition.

Avec l’amélioration de la machine à vapeur par James Watt, la technique de la vapeur finit par s’imposer vers 1800. Pour accéder aux couches de charbon profondes, les autres mines introduisirent progressivement les machines à vapeur qu’ils utilisèrent d’abord pour pomper l’eau puis, quelques années plus tard, également pour extraire le charbon.

Dépassées par les investissements à engager pour l’installation des puits à pompe et des machines, les petites mines durent peu à peu à recourir à des capitaux étrangers – ce que la nouvelle forme de société anonyme rendait plus facile –, fusionner avec d’autres entreprises ou cesser leur activité.

Essor du charbon au 19^e siècle avec l’industrialisation et le développement des chemins de fer
Au cours du 18^e siècle, les verreries de Wallonie et de Sarre, quelques fabricants de céramique ainsi que des usines sidérurgiques du Borinage commencèrent à s’impliquer dans l’exploitation houillère. C'est avec la brusque augmentation des besoins de l'industrie sidérurgique en coke et en charbon au 19^e siècle, que la tendance des entreprises à s’engager dans l'industrie du charbon et de l’acier se renforça.

L’exploitation houillère dans la Grande Région prit son essor dans le Borinage, la partie ouest du bassin du Hainaut. Grâce au retard industriel de la France et la pénurie de charbon dans les autres pays, le charbon était exporté en masse, notamment en France, en Hollande et en Suisse. Au milieu du 18^e siècle, le bassin le plus important du continent était en concurrence avec le Bassin d’Anzin (dans le nord de la France) pour l’approvisionnement du marché français et avec le « charbon marin » anglais dans les Flandres. En 1789, 350 000 tonnes de charbon étaient déjà extraites. Alors que l’industrie ne connut qu’un faible développement dans le Borinage, le Bassin de Charleroi s’imposa au 19^e siècle comme le bassin le plus performant au monde dans le domaine de la sidérurgie.

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 des zones concernées par la Révolution), Napoléon (1810) réserva à l’Etat la régale des mines et le droit d'accorder des concessions.

Alors que le renforcement des activités d’extraction, rendu possible par un recrutement accru de personnel minier, permit de faire face à la brusque augmentation de la demande en charbon, les infrastructures de transport peu performantes constituaient un handicap pour la vente. La construction de canaux pour transporter le charbon fut suivie à partir du milieu du 19^e par un brusque développement du réseau ferroviaire.

Des canaux édifiés en Belgique à partir du 16^e siècle furent développés au début de l'industrialisation au 19^e siècle en un vaste réseau destiné principalement à acheminer le charbon du Borinage et du Pays Noir à Paris et dans le Nord de la France.

Le développement dynamique de l’exploitation houillère et de l’industrie dans le Hainaut entraîna également la construction du Canal du Centre (1882-1917) sur les hauteurs, entre la Meuse et l’Escaut.

A partir de la seconde moitié du 16^e siècle, le charbon de Dudweiler et de Sulzbach (dans le Bassin de la Sarre) était acheminé sur la Sarre dans le sens descendant lorsque le niveau des eaux était haut. L’ouverture du Canal des Houillères de la Sarre entre Sarreguemines et le canal Rhin-Marne en 1865 permit d’embarquer le charbon sarrois vers Paris, Lyon et Bâle.

A partir de 1840, des sociétés houillères wallonnes créèrent des entreprises ferroviaires qui conduisirent jusqu’au milieu des années 1860 à l’établissement d'un réseau performant. La voie ferrée sarroise « Ludwigsbahn » menant à Ludwigshafen sur le Rhin fut mise en service en 1849. Suivit au cours des années suivantes le développement du réseau ferroviaire de Sarrebruck qui permit la conquête de nouveaux marchés (Gießen, Salzburg, Genève, Milan, Paris et Le Havre) ; les mines de Sarre, en stagnation depuis 1842, connurent alors un essor inédit.

En 1852, le Bassin houiller lorrain bénéficia, grâce à l’aménagement de la ligne entre Forbach et Metz, du raccordement très attendu à la ligne Paris-Strasbourg ; il fut rattaché dans l'autre sens au réseau ferroviaire de Sarrebruck la même année.