Nos relatórios enviados à diretoria, em Londres, Chalmers defendia a necessidade urgente da eletrificação das instalações da mina. Os grandes poços C e D foram perfurados por meio da força da água, mas para o pleno desenvolvimento da lavra era necessário uma força suplementar. O sucesso da exploração comercial a grande profundidade dependia, segundo Chalmers, da substituição da perfuração manual pela mecânica. Em 1896, 1898 e 1900, foram construídas as primeiras usinas geradoras, estabelecidas em Retiro, Rezende e Cristais, gerando 360 cavalos-vapor, ainda insuficientes para o desenvolvimento da mina.

     Ao sul de Nova Lima, fica uma região acidentada banhada pelo Rio das Velhas e seus afluentes, o Ribeirão dos Cristais, o Ribeirão dos Macacos e o Rio do Peixe, onde a compainha comprou uma área para aproveitamento hidrelétrico. O desenvolvimento do projeto hidrelétrico do Rio do Peixe tornou-se um desafio para Chalmers, pois os acionistas ingleses resistiam, a princípio, a autorizar os investimentos necessários à sua implementação. George Chalmers acreditava no futuro da mina, estando convencido de que o filão não degeneraria e que a eletrificação resultaria em maior eficiência e aproveitamento. Assim sugeriu à diretoria em Londres a construção de uma série de pequenas usinas, ou grupo de centrais maiores, financiadas fora do capital da Compainha. Chalmers recebeu com perplexidade a decisão da diretoria de rejeitar as duas sugestões. Comunicou, então, à diretoria que formaria um Companhia sem nenhuma ligação com a Saint John D'el Rey, para construir as usinas que forneceriam eletrecidade para a mina. Chalmers convidava a diretoria a dizer a quantidade de força de que iriam necessitar e pedia que fosse feito um contrato entre as duas Companhias, determinando os termos do fornecimento de energia por certo número de anos. O estratagema surtiu efeito: a diretoria voltou atrás, e o esquema para o Rio de Peixe foi aceito.

     Iniciou-se, então, a implementação do Grupo Hidrelétrico do Rio do Peixe, aproveitando as águas do Rio do Peixe e dos lagos represados em Miguelão, Codorna e Lagoa Grande, sendo construídas seis usinas geradoras - A, B, C, D, E e F -, inauguradas em 1904, 1905, 1906, 1912, 1919 e 1933, respectivamente, com a capacidade conjunta de 56 mil kwh.

     A Mina de Morro Velho é uma das mais profundas do mundo, e os problemas relacionados com a ventilação e com a temperatura da lavra precisavam ser equacionados. De acordo com Chalmers:

     "A princípio o arejamento natural era suficiente; mais tarde, porém, foi necessário adotar o sistema de fornalhas, para auxiliar a ventilação na época do calor (dezembro a março). Quando a mina se tornou ainda mais profunda, foi instalado um ventilador tipo 'Capel' no ápice da sução ascendente de ar, no poço 'C' com o fito de garantir uma quantidade permanente de ar. Finalmente decidiu-se substituir esse ventilador por um outro, do tipo 'Siróco', com capacidade mais elevada e potência sustentável de ser aumentadata, caso necessário. Além disso, ventiladores auxiliares vêm sendo usados em todas as explorações, segundo o sistema principal".

     A temperatura da mina tornava-se insuportável: para cada 180 pés (54,8 m) de profundidade, subia um grau Faheinheit, na galeria 26, a uma profundidade de 7.626 pés (2.324,4 m) a temperatura da rocha subiria a 126,5º F (52,5º), impedindo a lavra. Chalmers informou a diretoria em 1915 que:

     "O sistema de distribuição de ar, se bem satisfatório no passado, vai se tornando deficiente à medida que uma profundidade maior é atingida, requerendo modificações".

     Para melhorar as condições de trabalho, duplicando a eficiência dos mineiros, aumentando a renda e tornando possível as escavações mais profundas. A Compainha deveria investir na construção de uma usina especial de refrigeração. A diretoria autorizou essa providência, e a implementação começou com a expansão do Grupo Hidrelétrico do Rio do Peixe, construção da usina E que forneceria a energia (700 H.P.) indispensável para operar a usina de refrigeração.

     A Compainha viria, entretanto, enfrentar alguns problemas com a Primeira Guerra Mundial (1914/1918). As potências industriais européias disputavam a hegemonia na Europa e no mundo. A Inglaterra, maior potência econômica do século XIX, integrou a Tríplice Entende e, consequentemente, teve sua estrutura econômica voltada para o atendimento das necessidades de guerra. Desta forma, a Saint John D'el Rey suspendeu os investimentos na usina de refrigeração. No Brasil, em 1918 e 1919, as atividades da mina diminuíram, a contratação de operários ficou difícil, e o rendimento caiu em virtude da temperatura elevada. Os equipamentos para a instalação da usina de refrigeração só chegaram em 1920. Essa usina, pioneira no Brasil, foi instalada na superfície e possibilitou a melhora imediata dos trabalhos na lavra em decorrência da queda da temperatura, solucionando o problema com o recrutamento de pessoal e aumentando a produtividade. Chalmers afirmou então que:

     "Se a instalação da usina de refrigeração tivesse de ser adiada por causa de uma guerra, ou por outro motivo qualquer, o mais que a Compainha poderia ter feito seria esgotar as suas reservas, uma vez que era humanamente impossível continuar explorações profundas numa temperatura de de 117ºF. A mina ganhou vida nova nesses últimos tempos e se, ao aprofundá-la, o filão continuar a dar um resultado tão satisfatório, tanto em quantidade, como em qualidade, como tudo faz supor, o problema do aumento da temperatura não poderá nos preocupar durante alguns anos".

     Em 1922, o Superintendente comunicou que os mineiros trabalhavam "numa atmosfera que poderia ser comparada com a da superfície". Até a década de 40, a usina foi aumentada e aperfeiçoada, mantendo-se eficaz mesmo com a lavra atingindo a profundidade de uma milha e meia (aproximadamente 2.400 m).

     Nova Lima, no início do século XX, não tinha uma ligação com a Estrada de Ferro Central, que corria através do vale do rio das Velhas até Raposos. A inexistência de um sistema de transporte moderno trazia dificuldades para a Compainha e para a própria população da região; as provisões e equipamentos chegavam à cidade em carros de boi ou mulas através de um caminho precário, e os atrasos eram constantes. George Chalmers resolveu, então, construir uma linha de estrada de ferro elétrica que faria a ligação entre a mina e a estação de Raposos. A idéia surgiu em 1896, mas só em 1911 foi possível iniciar a sua implementação. No relatório de 1912, Chalmers descreveu os trabalhos:

     "O Departamento Ferroviário durante esse ano avançou o principal túnel da linha de trem 293 pés, e colocou 140 pés 6 polegadas de revestimento de tijolos e concreto onde foi necessário. 1561 metros de cortes abertos, 461 metros de cortes laterais e 625 metros de aterros foram feitos na ferrovia, enquanto, no alargamento da estrada de ferro Central, 386 metros de cortes abertos, 810 netros de cortes laterais e 182 aterros tiveram que ser executados, a fim de dar passagem a linha do trem".

     O material rodante foi adquirido em empresas alemãs, inglesas e norte-americanas e, às vezes, era fabricado pela própria Companhia, em Morro Velho. Com a inauguração do trem elétrico em 1913, a população de Nova Lima e a Compainha passaram a desfrutar de um sistema de transporte eficiente, rápido e barato - o custo com o transporte foi reduzido em mais de 50%. Além disso, a política tarifária adotada não discriminava o usuário do sistema, pois a Companhia e a população da região pagavam o mesmo preço para o transporte de mercadorias e de passageiros.

     Chalmers também deu prosseguimento à política de aquisição de novas minas, iniciadas em 1878, quando a Saint John D'el Rey comprou a mina de Cuiabá, em Sabará. Durante sua administração, foram adquiridas a Mina do Espírito Santo (1899), a Mina do Faria (1908) e a Mina de Bicalho (1923).

     George Chalmers trabalhou em Morro Velho até 1924 e morreu quatro anos mais tarde. O presidente da Saint John D'el Rey, sir Henry P. Harris, homenageou a memória de Chalmers, na Reunião Geral Ordinária de abril de 1928, declarando:

     "Por sua habilidade, energia e perseverança, ele gradualmente criou um empreendimento do qual qualquer Companhia poderia se orgulhar. Para avaliar plenamente o que ele realizou, deve-se ir a Morro Velho".

     Durante a primeira metade do século XX, a Saint John D'el Rey viria a enfrentar dificuldades diversas relacionadas não só com as atividades de mineração e seus problemas técnicos, mas também com a instabilidade política e econômica brasileira.

     O Crack da Bolsa de Nova Yirk, em outubro de 1929, assinalou o início de uma crise econômica que atingiria todo o mundo, provocando a queda da produção industrial e dos preços agrícolas, a falência de várias empresas, o desemprego e a diminuição do comércio internacional. As exportações brasileiras de café, que ainda era o principal produto da economia do País, diminuíram drasticamente nos primeiros anos da década de 30. Da mesma forma, a Grande Depressão afetou o mercado mundial de ouro em razão da fixação do seu preço atrelado ao dólar. Como a crise desvalorizou violentamente a moeda norte-americana, o ouro desvalorizou-se também.

     Ademais, a crise contribuiu para o enfraquecimento da oligarquia cafeeira que controlava a política brasileira desde a Proclamação da República e levou à Revolução de 1930, que instituiu uma nova ordem política no País. A constituição de 1934 sancionou a intervensão estatal no domínio económico e legislou em favor da organização dos sindicatos e da garantia dos direitos trabalhistas. Em 13 de maio de 1934, foi criado o primeiro sindicato em Nova Lima, União dos Mineiros da Morro Velho, que passaria a se denominar, em 1940, Sindicato dos Trabalhadores na Indústria da Estração do Ouro e Metais Preciosos de Nova Lima.

     As idéias nacionalistas, que caracterizavam todas as fases do governo de Getúlio Vargas (1930 a 1945), também tiveram influência na elaboração do Código de Minas, também de 1934. De acordo com esse código, o subsolo seria patrimônio da União. Fazendo uma distinção entre jazidas, massas de substância mineral e minas, além do aparato necessário à sua extração, a nova legislação dissociou o subsolo do solo em prol do melhor aproveitamento dos minérios. Desta forma, a exploração do subsolo, agora propriedade da União, estaria sujeita à autorização governamental. O Código proibiu, ainda, a concessão do direito de exploração às empresas estrangeiras; um dispositivo, porém, assegurou o direito de lavra às empresas de mineração controladas pelo capital estrangeiro que já operavam no País. As constituições de 1937, do Estado Novo, e a de 1946 ratificaram este princípio: as jazidas eram propriedades da União, e a exploração dos recursos minerais das concessões do Governo Federal.

     Em 1924, George Chalmers foi substituído na superintendência da Morro Velho por seu filho Alexander George North Chalmers, engenheiro que permaneceu nessa função até 1930. A administração de A.G.N. Chalmers, dedicou-se ao aperfeiçoamento dos métodos de mineração e de ventilação e aos trabalhos de prospecção na região de Raposos (Mina do Espírito Santo). Em 1929, as reservas foram calculadas em 1.455.000 toneladas de minério. Depois de um ano difícil, quando em 1925 a produção e o lucro diminuíram drasticamente em razão da carência de mão-de-obra, a Mina Grande recuperou sua eficiência e prosperidade com a exploração do filão nas galerias 23 e 25.