湖北受阻，李鴻章又想在別處試試。他聽說開平一帶自古就有許多小煤窯，那里的人多靠挖煤為生。既然有挖煤傳統，在這里興辦大型煤礦較有可能成功。他委派經驗豐富的候補道員、輪船招商局總辦唐廷樞協同一個叫馬立師的英國技術人員，前往開平進行了周密的現場勘查。從他們的報告李鴻章得知，開平周圍有鳳山綿延數十里，其東北的古冶、正北的馬家溝、西南的唐山，都蘊藏著豐富的煤礦資源，煤窯遍布，煤質、產量、利潤等不遜于西方。開平百姓自明代始即自行挖煤，技術熟練者一天可以挖四五百斤。照當時通行的煤價計算，除去運輸費用，每15噸煤即可獲利七萬五千兩。更妙的是此地煤鐵雙全，鳳山一帶有數量可觀的鐵礦。可以就地采煤，再用采出來的煤煉鐵，因地制宜，一舉兩得。不利之處是運輸條件惡劣。開平附近山路崎嶇不平，交通極為不便，煤鐵外運主要依靠牛馬畜力。民間生產數量有限，畜力尚可維持，如開辦大型新式礦業，產品外運則成問題。最好的解決辦法是修築一條由開平到蘆台的鐵路，以動力代替畜力，增大運載量和流通速度。唐廷樞建議為開平煤礦投資八十萬兩，一半用來采購設備、引進先進技術，另一半作為修築鐵路的開支。
李鴻章興奮不已。為保證萬無一失，他又委托馬立師礦師帶著從開平采集來的煤鐵標本回英國，請著名的化學師戴爾等人進一步嚴格化驗煤鐵的成分。不久，結果出來了：所驗標本雖稱不上世界最優等，但開采該礦應當沒有任何問題。李鴻章的開礦夢想就要實現了。
辦事快捷、講究效率的唐廷樞向李鴻章提交了具體的開礦計劃。在這份計劃里他著重指出中西勞動力價格差問題。在開平開設煤鐵礦，除了以前所提到的優勢外，中國礦工和英國礦工的工資收入也有很大差距。具體地說，就是在每噸煤的單位構成中，中國礦工工資所占比例僅為英國礦工工資所占比例的一半。煉鐵也是一樣。而在實際執行過程中可能比這個預算還要省。因此，勞動力價格的低廉必然使開礦大獲其利！
這一計算讓李鴻章徹底解除了顧慮，他派人抓緊時間訂購鑽機、聘請煤鐵專家。負責人方面，唐廷樞自然是最佳人選；經營方式采用官督商辦，具體集資章程由唐即刻擬訂。李鴻章還特意交代：所請的專家必須有真才實學，如不精通本行，立即開除重聘。
唐廷樞草擬的《開平礦務招商章程》，盡量體現“官督”和“商辦”兩個特色，兼顧官商雙方的利益。李鴻章對這一章程表示滿意，但還是從官方立場對商人做了一些限制。如規定商人所投資金，只能用于辦礦，不准移作他用等。
開平礦務局原計劃第一期招商集股八十萬兩，每股一百兩，分八千股，到1879年6月之前招齊。生意興旺之後，再招第二期二十萬兩，總計招商一百萬兩，分為一萬股。可官僚與買辦的結合在當時畢竟屬于新生事物，國內中小商人大都持觀望態度，不肯輕易把自己的身家性命賭在上面。礦務局費盡力氣才集得二十萬兩銀子。這二十萬兩還主要是唐廷樞等人的投資。不管資金夠不夠，開平礦務局以最初的二十萬兩訂購機器、買地造房，熱熱鬧鬧開張了。
1879年，也就是開平煤礦開張的第二年，原定八千股資金才招到七千股，煤鐵的挖掘工作很難全面展開。針對這種情況，李鴻章當機立斷，認為煤礦與鐵礦兼開會導致兩者不成，只有放棄成本較高、需求又較緩的鐵礦，集中精力專開煤礦，才能取得初步勝利。只要成功邁出第一步，將新式礦業在中國推廣，以後再開發開平鐵礦也為時不晚。
資金集中在單一的煤礦上，自然寬裕了許多。開平煤的產量迅速提高。按照唐廷樞的設想，應當立即修一條鐵路，將挖出的煤及時運出，以免產品積壓，資金周轉不靈。用鐵路運輸煤炭，不僅運輸量大，運速快，比牛馬運輸節省許多人力，而且開平所生產的煤可以解決火車的燃料問題，二者是相得益彰的事。但當時無論在資金方面還是在社會輿論方面，修造一條鐵路都不大可行。開平煤礦剛剛出煤，還沒有進入贏利階段，拿不出修建鐵路所需要的大筆費用，頭腦靈活的唐廷樞建議在離礦井兩里遠的地方開挖一條小運河，將蘆台和胥各莊聯系起來，從水上把煤運出。小運河不需要太深，只要在河上建個閘，水多時把水積蓄起來保證河水不泛濫，水少時開閘放水，保證航運，就可以免去牛背馬拉這些最笨的運煤辦法了。