Afin de remplacer le puits Saint-Charles qui arrive à épuisement, il est entrepris le fonçage d'un nouveau puits à l'Ouest de celui-ci. Le 1er avril 1864 débute le fonçage du puits Sainte-Marie avec un diamètre de 3,5m. Le terrain houiller est rencontré à -239m, mais le puits est approfondi jusqu'au terrain de transition à -359m de profondeur.
La couche ne fait que 60cm de puissance, pour autant on creuse quelques galeries et en 1869 la jonction est faites avec le puits du Saint-Charles. Le puits devient puits d'aérage malgré l'échec de la recherche de charbon et le ventilateur du puits Sainte-Pauline est installé sur le carreau de la fosse.
Le puits est abandonné en 1896 à la suite de la fermeture des puits Saint-Charles, Saint-Joseph et Notre-Dame.
Les Houillères décident de remettre en activité le puits Sainte-Marie en 1924, il est alors équipé d'un nouveau chevalement en béton armé conçu par l'ingénieur belge Charles Tournay, d'une machine d'extraction électrique et de deux ventilateurs. Cependant le puits du Chanois plus près des installations de traitement est désigné comme puits central, il est relié à Sainte-Marie qui en assure l'aérage jusqu'à la fin en 1958.
En 1950 ses molettes et sa machine d'extraction sont démontées et installées au puits de l'Etançon.
Une dalle en béton est coulé à l'orifice du puits le 27 Août 1959 par la société Cotta, que l'on peut encore lire au sol.
Il s'agit d'un chevalement en béton armé de type avant carré porteur de 20m de hauteur est construit par Charles Tournay, architecte belge à qui l'on doit notamment le chevalement du puits du Sauwartan.
Puits Arthur de Buyer
La Société des Houillères de Ronchamp entreprend un pari osé, celui de creuser un nouveau puits qui devra remplir la mission d'extraire 1000 tonnes par jour. Périlleux défi donc car d'une part la situation des Houillères n'est pas très favorable et d'autre part le terrain sur lequel le puits est fonçé n'a pas été reconnu.
Le puits N°11 est fonçé en 1894 dans la forêt de Chérimont à Magny-D'Anigon. Le puits est isolé et situé à l'écart à 1800m au Sud-Ouest du puits du Magny. Ce puits est l'oeuvre de deux personnes, Arthur-de-Buyer, dont le puits héritera de son nom, actuel président des Houillères et Léon Poussigue, le directeur et ingénieur des mines des Houillères, qui va concevoir le puits et tous ses bâtiments.
Deux puits sont fonçés de 4m de diamètre :
Le puits 11A : extraction
Le puits 11B : aérage et service
Le puits 11B atteint -860m et le puits 11A -1010m en 1900. Il s'agit du premier puits a dépasser les 1000m de profondeur et devient également le puits le plus profond de France à ce moment là. Le carreau est équipé de deux chevalement métalliques, distants de 30m et hauts de 41m. On installe pour l'extraction une énorme machine d'extraction bicylindroconiques (deux tambours de 95 tonnes chacun) à vapeur de 1200 chevaux. Un câble de 1175m est installé et pesant pas moins de 5560kg ! Trois étages sont équipés à -810m, -860, et -1010m (Il fait 47°C à -1010m !)
D'autre part se trouve également le bâtiment des chaudières, le bâtiment des machines (compresseurs, ventilateurs, pompes), une lampisterie, une forge, vestiaires, douches, bureaux, salle de premier secours et d'un garage à vélos.
En 1928 la production atteint 87 498 tonnes. Cette même année, les installations sont modernisés, le puits 11A est dédoublé, un nouveau bâtiment d'extraction est construit et une machine d'extraction bicylindroconique électrique est installée. L'aérage est assuré par le puits Sainte-Marie, les vestiaires se transforment en salle des pendus, les chaudières sont supprimées et le bâtiment sert d'écurie. C'est la centrale électrique qui produit l'énergie nécessaire. Dans les années 1930 des galeries de recherches sont creusées mais elles ne débouchent que sur les limites du gisement ou des couches inexploitables. Un travers banc est creusé à l'étage -810 qui permet de relier le puits du Magny.
Après la Seconde Guerre Mondiale et la nationalisation, la production du puits n'est que de 8842 tonnes. L'exploitation s'arrête le 30 janvier 1954, les puits sont remblayés quatre ans plus tard.
En 1928 le puits 11A est modernisé, le chevalement est dédoublé et devient un chevalement de type portique.
Autres puits et vestiges
Le puits du Chanois est fonçé en 1873 avec un diamètre de 3,2m il entre en exploitation en 1900 et atteindra la profondeur de -588m, il ferme en 1951.
La cokerie est construite à partir de 1913 avec une batterie de 28 fours horizontaux et récupération des sous-produits. Elle ne démarre qu'après guerre en 1920 et permet de traiter 175 tonnes de charbon par jour soit une production de 130 tonnes de coke.
Sur le site il reste une trémie encore debout, une autre à terre, le bâtiment des sous-produits qui semble avoir été reconverti en habitation pendant un temps et une partie de la cokerie dont il reste la base en brique et un quai bien reconnaissable avec ces escaliers. Le coke était défourné sur ce quai incliné puis refroidi par des jets d'eaux avant d'être chargé dans des wagons.
Le puits Saint-Georges est fonçé en 1866 le charbon est rencontré a -440m et approfondi jusqu'à une seconde couche à -453m. Il est abandonné à partir de 1873.
Le puits de l'Espérance est fonçé en 1855 sur des terrains marécageux, il est arrêté en août 1858 à -103m. Une société concurrente ayant déjà atteint la profondeur de -600m dans ce secteur n'a trouvé aucune couche, le puits est alors abandonné.
Le puits du Tonnet est fonçé en 1883 et arrêté en 1888 (-574m) pour des causes de rentabilité (les couches sont peu épaisses et faillées).
Le puits 13Bis ou de l'Etançon est le dernier puits fonçé dans le bassin, en 1949, et mis en service un an plus tard, il atteint la profondeur de -44m. Il est équipé d'un chevalement métallique avec les molettes et la machine d'extraction provenant du puits Sainte-Marie. L'extraction s'arrête en avril 1958.
Les affleurements ont été exploités dés le début sur la première couche de 1744 à 1800, puis à la fin de l'exploitation entre 1950 et 1958 sur la seconde couche.
Les affleurements du terrain houiller s'étendent de l'Est à l'Ouest sur une longueur de 5 kilomètres. Sur cette étendue les couches de charbon arrivent au jour en divers points au Culot, à Mourrière, dans le bois de l'Etançon et enfin dans le bois de Champagney au dessus de la Bouverie
Galerie Fourchie
C'est dans cette galerie que se produisit le dernier accident mortel des Houillères. Le 16 Décembre 1950 un coup d'eau provenant des anciens quartiers supérieurs fait 4 victimes. Une stèle est posée rappelant cet événement au niveau du puits de l'Etançon.
Fonçage Robert
Le fonçage Robert est creusé en 1951, il permet d'exploiter la deuxième couche de charbon de l'Etançon qui a un pendage de 30°. D'abord utilisé pour la sortie des wagonnets où il est équipé d'un treuil, on y installe ensuite un ventilateur qui servira d'aérage pour tout le réseau de l'Etançon.
Galerie 780
La galerie est creusée en 1946, elle fait 60m de long. On peut apercevoir les deux couches de charbon à l'entrée de la galerie. L'entrée a été restaurée et permet d'admirer la reconstitution d'une galerie de mine avec boisages et berlines à l'intérieur.
Galerie de l'Etançon
Plan Grisey III
Cette galerie a été creusée depuis les quartiers miniers en tant que sortie de secours.