A Morro Velho utilizava a mão-de-obra escrava, em razão disto, de uma ocasião, a imprensa fez duras críticas à questão da manutenção da escravidão e das formas de tratamento dispensadas à mão-de-obra escrava em Morro Velho, e chegou a ocorrer um debate sobre este assunto no Parlamento Britânico, em 1870. Nesse momento, em que a Inglaterra travava uma luta diplomática pela extinção da escravidão no Brasil, a Saint John viu-se, provavelmente, compelida a amenizar as condições de vida e de trabalho de seus escravos, coisa que não aconteceu.

     A mão-de-obra livre, por sua vez, apresentou, durante os primeiros anos de operação da Companhia em Morro Velho, alguns problemas estranhos para os ingleses, porém comuns na estrutura escravista brasileira do século XIX: a existência do trabalho escravo depreciou, de certa forma, o trabalho em geral no Brasil, principalmente as atividades manuais. A falta de uma cultura de criação de vínculos com o trabalho - no caso, o assalariado - levava a uma inscontância dos trabalhadores livres em permanecerem na Compainha. A origem rural da maioria destes trabalhadores brasileiros levava-os, em determinadas épocas do ano, a deixarem o trabalho na mineração pra se dedicarem ao cultivo agrícola na região, agravando o quadro de falta de mão-de-obra para a Morro Velho. Na medida em que aumentava a escassez de escravos - causada sobretudo pela extinção do tráfico negreiro em 1850 -, a Saint John precisou criar uma política especial com o fim de manter ao máximo a mão-de-obra (aumeto de salários, construção de casas e organização de um sistema de compras no armazém da Compainha).

     Em 1857, no entanto, alguns reveses começaram a provocar dificuldades para a Companhia. Um grande desmoronamento na Mina do Baú, carregou cerca de 170 toneladas de terra, levando maquinário de bombas, o plano inclinado e o caminho em escada, com toda a madeira que sustentava o teto, a Compainha por anos alegou que o acidente não fez vítimas porque aconteceu numa noite de sábado, mas sabemos que houve sim além de ter gerado prejuízos consideráveis, afetando os níveis de produção até 1958. A recuperação da produção, a partir de 1959, deveu-se tanto aos trabalhos de reparo na mina, como também à continuidade da produção na lavra do Gambá e ao aproveitamento, em larga escala, do minério pobre, até então considerado sem valor.

     Dez anos depois, em 1867, outro acidente, desta vez bem mais grave, atingiu a mina. Durante quatro dias, um incêndio consumiu a Mina da Cachoeira, destruindo completamente as lavras. O poblema da reabertura da mina passou a figurar como a principal preocupação da Compainha, que, para isso, convocou técnicos especializados para examinarem o local e estudarem as potencialidades de outras propriedades em Minas Gerais.

     Como resultado do incêndio e devido à consequente queda na produção, mais de 20 funcionários ingleses foram mandados de volta para a Europa, grande número de trabalhadores livres brasileiros ficou desempregado, e certo número de escravos foi alugado para o governo para trabalhar na construção da estrada Lafayete-Sabará. Pela primeira vez, desde a chegada da Saint John, Congonhas de Sabará viveu tempos difíceis. O desemprego e a queda de atividades que dependiam da Companhia levaram a um emprobrecimento da região e de sua população, lembrando muito dos tempos em que o ouro de aluvião acabou e a cidades quase se tornou um amontoado de casas abandonadas, até que as atividades da mina voltassem aos seus níveis de normalidade. Neste meio tempo o perfil da população se modifica novamente, pois antigos trabalhadores livres foram embora e novos estavam chegando.

     A solução para a reabertura da mina foi a construção de dois poços verticais - poços A e B -, cada um deles com mais de 304 metros de profundidade, sendo que um deles sondaria direto o filão, enquanto o outro teria acesso a ele, através de uma galeria. Foram grandes as dificuldades encontradas para a perfuração desses poços. Os custos, calculados inicialmente em torno de 37.000 libras, alcançarem a cifra de 84.000 libras. A rocha, muito dura, só poderia ser vencida com a utilização de dinamite. Durante 14 meses, o trabalho nos poços foi progredindo lentamente, em meio a grandes dificuldades. Houve inundações agravadas por repetidos fracassos do equipamento de bombas e pela falta de dinamite. O poço B foi inundado por água proveniente da encharcada e abandonada Mina da Cachoeira. Em 1871, as paredes das minas do Baú e da Cachoeira desmoronaram, caindo uma grande quantidade de fragmentos na água empoçada daquelas lavras. Em consequência, o nível da inundação subiu, e a água forçou as rochas intermediárias, chegando aos poços A e B da nova mina.

     Isso não foi tudo. Tornou-se logo evidente que o desmoronamento em massa da Mina do Baú estava pondo em risco as do Gambá e Cachoeira, e todos os homens e equipamentos foram rapidamnte retirados. Ambas as minas acabaram ruindo. Finalmente, em 1872, o trabalho de recuperação foi completado, e a produção pôde ser retomada, alcançando resultados satisfatórios.

     Falhas administrativas, problemas técnicos e a consequênte diminuição da produção levaram a um novo período de dificuldades para a Compainha, no final da década de 1870 e início da de 1880, tal situação de dificuldades prolongadas empobreceu novamente a cidade com o consequente desemprego. Não preocupada com a cidade, mas com seus investimentos a Saint John muda a administração, nomeando George Chalmers, um engenheiro inglês de 28 anos, para o cargo de Superintendente, em 1884 inaugurando uma nova era de prosperidade para a compainha e provocando mudanças significativas no visual urbano da cidade.

     Na época da chegada do novo Superintendente da Saint john D'el Rey, George Chalmers, no ano de 1884, a monarquia brasileira vivia uma crise que levaria a abolição da escravatura e à própria dissolução do regime monárquico com a proclamação da República.

     Muita coisa havia mudado no Brasil desde a aprovação da Lei Eusébio de Queiroz, proibindo o tráfico negreiro, em 1850. A lei foi fundamental na transformação da organização do trabalho e da economia no decorrer da segunda metade do século XIX.

     Com a extinção do tráfico, tornou-se inevitável substituir o escravo pelo trabalhor assalariado, e a imigração surgiu como a alternativa capaz de suprir as necessidades crescentes de mão-de-obra.

     Chalmers chegou ao Brasil trazendo instruções que apontavam os problemas e dificuldades que cercavam os trabalhos na mina no final do século XIX. De imediato, planejou e experimentou um novo método para abolir os processos primários de mineração e as perigosas escavações, que exigiam cada vez mais um dispendioso madeiramento. Tratou também de tornar mais eficientes e cuidadosos os trabalhos no departamento de beneficiamento do minério extraído. Assim, em um ano, o pequeno aumento da produção de ouro, consequência dessas providências e da exploração de um minério mais rico, proporcionou a Compainha um pequeno lucro, considerado ainda insuficiente para oferecer aos acionistas uma remuneração satisfatória.

     O desastre de 1886 viria a interromper este processo de recuperação. A mina precisou de novas madeiras, que, ao serem entregues, de acordo com as medidas pedidas, haviam ficado demasiadamente grandes. Um enxame de lavras revelou que o teto e as paredes tinham cedido durante a noite, e que esse movimento continuava. iniciou-se, então, a retirada imediata dos mineiros. Em 10 de novembro, quando a lavra havia atingido 569 metros de profundidade, a mina sofreu um grande desabamento. O madeiramento de suporte da parede sul não resistiu às altas pressões. A partir de 160 metros de profundidade, os poços desabaram, sendo perdido o acesso às frentes em desenvolvimento. Alguns mineiros morreram soterrados, e a Mina de Morro Velho foi considerada por muitos irrecuperável.

     O filão principal foi explorado durante 41 anos e tinha produzido 47 toneladas, oito quintais e dois quartos e uma libra de ouro, gerando dividendos distribuídos aos acionistas no valor de 1.500.000 libras. George Chalmers, contrariando as expectativas da maioria, achava que o filão poderia ser muito melhor aproveitado. A nova mina, de acordo com o projeto de Chalmers, teria dois poços muito  fundos. o filão estendia-se na direção leste, num ângulo de mergulho de aproximadamente 45 graus, e, para perfurá-lo abaixo das velhas lavras, os novos poços teriam de ter 2.000 pés (600 metros) de profundidade. Naquela época, os engenheiros não acreditavam na viabilidade econômica da abertura de poços tão profundos para atingir uma faixa de rocha aurífera. Segundo Chalmers:

     "Era angustiante ver a exploração de tão magnífico filão ser encarado como uma aventura temerária, devido a sua profundidade. Não há razão para que ele não se converta numa mina tão boa quanto a que foi explorada durante os últimos cinquenta anos (...) A profundidade aumenta os obstáculos, mas, quando há energia e maquinismo suficientes para enfrentá-los, o fato não tem importância. Se conseguirmos abrir convenientemente a mina, equipando com maquinário adequado e força, ela ficará praticamente mais perto da superfície do que a antiga. O público talvez ache isso difícil de compreender. Se eles pudessem imaginar o fato de que a velha mina estava a vinte minutos da superfície, e que a nova ficará a apenas cinco, eles perceberiam a vantagem desta última sobre aquela".

     Os diretores da Saint John D'el Rey, em Londres, a princípio, resistiram as idéias de Chalmers, que, com o apoio do Presidente da Diretoria, Frederic Trendon, conseguiu convencê-los da viabilidade da empreitada. Em novembro de 1888, 221.648 ações do novo capital já haviam sido subscritas, e, em 1889, as máquinas de perfuração e o equipamento para sondagem dos poços chegaram à Morro Velho. O projeto de Chalmers era perfurar dois poços, C e D, a alguma distância do filão, na direção norte, descendo verticalmente até 180 pés (54,8 m) abaixo de uma abóboda da grossura de de 48 pés (14,6 m), que seria deixada intacta entre a velha e a nova mina. O filão atingido através de uma cabeceira secundária seria minerado horizontalmente, tendo o realço 180 pés de profundidade. Nesse caso, o filão poderia ser removido por meio de compartimentos de tamanho limitado e, por consequência, exigiria uma quantidade menor de madeira para a sua sustentação, diminuindo os custos de madeiramento em quase 25% em relação à Mina Velha.

     Os trabalhos para recuperar a mina começaram em abril de 1889, e, em três anos, foram perfurados os dois novos poços verticais, C e D, com 700 metros de profundidade, que dariam acesso ao corpo mineralizado. Além disso, os trabalhos eram intensos na reconstrução do forno de fundição e na drenagem da água da Mina Velha. Em fins de 1893, 70 pilões californianos, dispostos em linhas, foram montados e extraíram da mina cerca de 17.000 toneladas de minério, sendo o lucro de 80.000 oitavas. Em relação a Mina Velha, a tonelagem de minério foi aumentando progressivamente a partir de 1894, e a quantidade de ouro produzida acompanhava proporcionalmente esse aumento. Desta forma a realidade confirmava as previsões de Chalmers:

     "A Morro Velho era de fato em dos mais promissores empreendimentos no mundo da mineração".

     A recuperação da mina, com a abertura dos poços C e D, e sua modernização sintetizam a chamada "Era" Chalmers. À medida que os trabalhos de mineração avançavam, os problemas gerados pela profundidade exigiam soluções cada vez mais complexas e caras. Chalmers viabilizou o futuro da Compainha através de investimentos no setor de geração de energia, com a construção de centrais hidrelétricas; na usina de refrigeração; e na construção da linha da estrada de ferro elétrica, a primeira ferrovia eletreficada brasileira, que ligou a mina a estação de Raposos, dando solução ao problema de transporte anteriormente feito em lombo de animal e carro de boi. Essas iniciativas além de pioneiras no Brasil, fizeram com que a Morro Velho acompanhasse o desenvolvimento tecnológico da mineração subterrânea no mundo, no início do século XX.