1878年正式成立开平矿务局，官督商办。1879年，也就是开平煤矿开张的第二年，原定8000股资金才招到7000股，煤铁的挖掘工作很难全面展开。针对这种情况，李鸿章经过认真分析，认为煤矿与铁矿兼开会导致两者不成，只有放弃成本较高、需求又较缓的铁矿，集中精力专开煤矿，才能取得初步胜利。只要成功迈出第一步，将新式矿业在中国推广，以后再开发开平铁矿也为时不晚。
李鸿章当机立断决定暂停对铁矿的开采。资金集中在单一的煤矿上，自然宽裕了许多。开平煤的产量迅速提高。头脑灵活的唐廷枢建议在离矿井2里远的地方开挖一条小运河，将芦台和胥各庄联系起来，从水上把煤运出。小运河不需要太深，只要在河上建个闸，水多时把水积蓄起来保证河水不泛滥，水少时开闸放水，保证航运，就可以免去牛背马拉这些最笨的运煤办法了。不久，这条全长70里，每天可行船12个小时的小运河挖成了，虽然河水比较浅，但也初步解决了煤炭的运出问题。在唐芦铁路筑成之前，这条小河一直承担着主要的运输任务。
1881年初，开平煤矿正式开钻出煤。当时的权威媒体《申报》对此进行了报道：
中国第一座现代化煤矿——开平煤矿已经开钻出煤。在技术上，它采用国外先进钻探机器、雇用西方有经验的技师做指导；在体制上，采取官商合办、公开招股的形式，是脱离、不依靠外国的完全由中国人自办的企业；在开采方法上，也采用了当今世界上最先进的同时开两井的方式，一口小井深30丈，用来抽水灌风，保证井下的安全，新式的抽水机每分钟可抽水千斤；另一口大井深60丈，是专门向外提煤的井口，机器提煤每天可达到百万斤（实际日产量只有300吨）。
李鸿章对开采煤矿的发展非常关注，每走一步都离不开他的视野。他听说开平已经出煤，考虑到应该成立一个专门的机构来组织管理开平煤矿的各项事务，即决定正式成立开平矿务局，并亲自主持了开平矿务局的成立仪式。为了给开平煤矿的发展创造有利条件，他向清政府请求降低煤税。李鸿章在奏折中说：过去中国同洋人签订条约，总是被他们欺骗，以至于洋人进口的货物我们只收很低的税，而中国的货物想要出口却被他们征很高的税。这就在无意中造成了压制中国商人而保护外国商人的后果，使我们自己的商人在国外没有市场，在国内也无法和洋人竞争，生存境况十分艰难。这是很不公平的，也是我们税收政策中的一个大弊端。现在开平煤将要大批投入市场，如果还按照以前的收税方法，则很难和进口煤竞争，我们官商合办的第一个大型煤矿将面临被洋人联合起来挤垮的危险。为扶持我们中国自己的企业，应该把国内的煤税降低，好让它到国际市场上和外国人争利，为中国人争光。这样，原来每吨六钱七分二厘的煤税硬生生降为一钱。如此一来，开平煤矿的生产成本再次大大降低。
朝中有人好办事。开平煤矿的产量迅猛上升，开钻一年日产量就达500吨，三年以后长期稳定在900吨左右，到1894年时，日产量据说已经达到了2000吨！
高产、低税、低酬，使开平煤矿的利润直线上升，1887年5到10月仅几个月间就有盈利一万三千余两。李鸿章得意而快慰地说：“想要赢大利，必须舍得下大本钱。开平煤矿当初花了二百万两，现在才经营了10年就开始源源不断地收取利息。我早就说过，干一件大事情怎么能指望早晨开工，晚上就赢利呢？”
接着，李鸿章又趁热打铁，上奏朝廷在开平附近再增开林西煤矿作为附属矿区，不久便被批准。开平煤矿逐步走向系统化、规模化，人气也不断上升，原每股一百两转眼间升到了140两、150两，还有人愿意以每股237两的高价大批买进。当初犹豫观望、未敢入股的商人纷纷后悔不迭，大叹自己目光短浅没有远见，没能把握住商机。
开平矿务局开办的直接目的就李鸿章等人的初衷来说，一是为了解决国内轮船、机器的燃料问题；二是同洋人“争利”。从实际情况看，第一个目的完全达到，第二个目的也在一定程度上达到了。19世纪80年代以前，各通商口岸所需煤炭差不多全为洋煤所垄断，整个天津市场都是日本煤炭的畅销场所。开平低价优质的煤炭迅速占领了市场后，不但国内中小商人无法与之竞争，在华洋商也受到了冲击。
19世纪80年代以前，日本以每吨七到八两纹银的高价将广岛、三池的煤运到天津倾销，几乎垄断了天津市场。开平煤在天津上市后，以每吨四两五钱到五两的价格出售，使日本煤两年之内削减了三分之二，不到十年就基本没什么市场了。不仅是在天津和其他内地省市，开平煤还不断地运往香港和国外，每年销往国外500多吨，而香港则达到数千吨。李鸿章所期望的，也就是开平煤到国际市场上与洋商争利的这个愿望，真正地实现了。
开金矿为的是捍卫主权
开平建矿时，因为经费有限，煤铁只能开发一种。李鸿章运用统筹全局、抓大放小的战略决策，只开发了煤，而放弃了铁。但煤和铁是相辅相成之物，李鸿章对金属矿的开发热情并没有减少。从1881年到1891年，李鸿章奏请并被允准开办的金属矿有：热河平泉铜矿、山东登州铅矿、山东平度金矿、黑龙江漠河金矿、山东淄川铅矿、热河承德铅矿、吉林桦川县三姓金矿、热河建平金矿。只是这些金属矿有的开发方法不对，没产出大量的金属，有的经营方法不对，筹集不到资金和股份，所以只好关门。其中办得较为成功，也最有影响的莫过于漠河金矿。
最先提议开办漠河金矿的人是黑龙江将军恭镗，而非李鸿章。所谓黑龙江将军，是清朝设在东北边疆的一种行政建制，将军并不只管理军队，而是统管当地的行政、军政大权，与督抚职能大致相当。19世纪80年代，俄国人偷偷越过国境线，跑到中国漠河一带挖金子，被黑龙江将军恭镗派兵驱逐。恭镗上奏清帝：漠河所蕴黄金，与其由外国人偷挖，不如我们自己光明正大地挖；与其任民间私挖，不如由国家出面开设金矿，有组织地挖。如此，于国于民都有利。此时，清驻俄公使刘瑞芬得到情报，被赶回去的沙俄人为了得到漠河金矿，他们已大规模组织官绅集股，不夺得漠河金矿誓不罢休。清政府从巩固防边、充实国库的角度出发，命热衷于开发矿业、又有开办开平煤矿和轮船招商局等企业经验的李鸿章全权负责筹办此事。李鸿章则派道员李金镛负责此事。
李金镛是江苏无锡人，年轻时经过商、参加淮军打过仗，后曾在珲春屯垦，又曾在瑷珲与沙俄打过交道，对黑龙江和沙俄的情况都比较熟悉。李金镛受到委派后，立即前往黑龙江漠河实地勘查，将样品送到外国化验。化验的结果是：1000分中尽得金871分，银71分，铅、硫黄、铁54分，其成分与美国旧金山之金相当。李金镛随即向李鸿章呈交了开办漠河金矿章程，包括招集股本、延请矿师、购置机器、开通道路、开支利润等16条。
李鸿章与黑龙江将军恭镗就李金镛呈交的章程进行了反复磋商。有了开平煤矿的办矿经验，李鸿章明白，初办之时，商人都不敢轻易投资冒险，何况是黑龙江这样偏远的地方。于是他自己先代筹商款10万两，恭镗拨库银3万两，作为金矿最初的筹办资金。同时在上海、天津、吉林设立分局招商集股，预计集资20万两，分为2000股。由李金镛全权负责金矿事宜。
漠河金矿在李鸿章的关爱下迅速发展，矿工人数两年之内由500多名增加到2000多名，产金量在第一年就达到18000余两。此时洋务兴办在国内已初具规模，矿中所用机器不用从国外购买，均由吉林机器局制造，节省了不少资金。吉林机器局还为漠河金矿制造了两艘小轮船，以便于水上运输。
1890年10月，李金镛病逝。总办由袁大化接任后，立即着手赶制机器、扩充生产、整顿内务、扩大招商，一年之内，各方面都颇见起色，不久就有能力归还了黑龙江官款3万两和李鸿章代垫的10万两。李鸿章对漠河金矿取得的成就很满意，他上奏朝廷，要求对前后两个总办，也是金矿的功臣李金镛和袁大化给予追恤和奖励。他把漠河金矿赢利以外的好处归结为：自开办以来，招回了流落到俄国的流民数千人，稳定了边疆的生产生活秩序；开矿以前，由于漠河地处边远，人口稀少，俄国人经常觊觎这块宝地，自开矿以后，从奇干河到瑷珲，黑龙江沿江2000余里，员工、兵丁往来不绝，使得偏僻的地方骤然繁华起来，断绝了俄国的觊觎。
漠河金矿的蓬勃发展，让清政府感到，自己终于找到了聚宝盆，摇钱树，于是他们反复向漠河金矿勒索敲诈，一会儿要求捐助军饷，一会儿又要钱赈济灾民，光是报销费一项就累计达85万两之多。没有一个企业能够经得起这样的折腾，漠河金矿开始走向衰落。
1894年，中日甲午战争使中国和李鸿章一蹶不振，洋务事业也随之走入低谷。1898年之后，漠河金矿没有了李鸿章的庇护后，更加事事不顺，迅速衰败，每年的黄金产量只有几千两，这个数字连应付清政府的勒索都不够，更不要说维持自身的发展了。
1900年，垂涎漠河金矿已久的沙俄趁八国联军入侵中国、清政府无暇北顾之机抢占了漠河金矿，直到六年后，经多方交涉才勉强归还。这时的漠河金矿已遭到无法修复的重创，像折断了翅膀的鸟儿，再也无法起飞了。
从以上所述的事实我们可以看出，李鸿章在中国近代矿业史上的地位是不容忽视的。首先，他开办的众多矿业，有成功的、失败的。但都促使人们扩大了政治视野，从关心国家、民族前途命运出发，认识到只有以开矿为契机，建立起庞大的重工业体系，中国才有希望走上民富国强的道路。其次，以李鸿章为代表的洋务派在兴办矿业过程中，不仅为中国社会带来了西方国家新机器、新知识、新技术，造就了一批近代化矿业技术人员和熟练工人，而且开始改变了人们头脑中那种手工采挖的落后经营方法和满足自给自足的思维方式。第三，以李鸿章为代表的洋务派所办的新式矿业，不但保护了中国工矿权益，而且因在国际市场上获取利益为中国争得了荣誉。
总之，李鸿章在兴办中国近代矿业问题上，主张向西方学习，在晚清官僚士大夫中是不多见的。他为近代中国矿业的兴办所进行的反复宣传，所付出的巨大心血，所产生和形成的理论和实践经验，为20世纪中国矿业的发展打下了良好基础。李鸿章的功绩是磨灭不掉的。
一定要解决铁路的问题
前面已经提到过，按照唐廷枢的设想，开平煤矿应当立即修一条铁路，将挖出的煤及时运出，但因为当时条件有限，并没有付诸实施，暂以70里的小运河代替。
其实，在中国最早主张兴修铁路的人并非中国人，而是入侵中国的西方列强。两次鸦片战争之后，以英国为首的西方资本主义列强，为便于在华推销商品，掠夺原材料，扩张侵略势力到中国内地，他们开展计划在中国修筑铁路。可见西方列强在中国修建铁路，并非要帮助中国富强，只不过是为了扩大它们的在华侵略罢了。到19世纪70年代，随着洋务运动的进一步深化，李鸿章这个由中国人自办铁路的念头进一步深化而提到议事日程上来。
李鸿章倡导修建铁路也经历了坎坷道路。由于遭到极端守旧势力的强烈反对，进展十分缓慢。从19世纪70年代起，国际国内形势发生了巨大的变化。在国际上，自由资本主义已经向帝国主义阶段过渡，西方资本主义国家越来越加剧对中国的侵略，中国的边疆危急局势到了空前的程度。为了加强国防建设和解决洋务军事工业原材料的供应问题，李鸿章决定倡导建造中国铁路。
1874年，李鸿章趁赴京叩谒同治皇帝梓宫之机晋见总理各国事务衙门大臣奕，“极陈铁路利益，请先造清江至北京铁路，以便南北转载运输”。但奕却以“天下无人敢出来主持这件事”及“两宫太后也不能决定此等大计”为由，拒绝了李鸿章的想法。
李鸿章感慨万千，发誓“从此就绝口不谈修铁路”这件事了。然而，他感到中国交通阻滞，调兵运饷，缓不济急，同时他考虑到军事工业尤其是煤矿之类民用企业，产品产量激增，急需解决运输问题，并且此时的他逐渐意识到“求富”与“求强”的内在联系，意识到经济力量是国防力量的基础，只有发展经济，才是中国由弱变强的主要途径之一，因此，尽管他提出修建铁路的主张一再碰壁，但仍在等待时机兴建铁路。
1876年，丁日昌受命为福建巡抚后，秉承李鸿章的旨意，上疏建议在台湾修筑铁路以防外安内。
李鸿章和沈葆桢一致支持丁氏的主张。1877年，清政府批准了丁日昌的建议，要他“审势地势，妥速筹策”。这是清政府首次批准在台湾修建铁路的命令。
李鸿章非常高兴，写信支持和鼓励了丁日昌。但这次修筑台湾铁路的计划，虽经清政府批准，终因费绌而中止。此后，李鸿章又多次主张在东南和西北两个地区修铁路，以解决海防和边防问题。由于阻力过大，一直未能实现。1880年，淮军大将刘铭传上折请求修建铁路。李鸿章见自己授意之事业已提出，立即写了一篇4000字的奏折，支持刘铭传的建议。