Wielkim problemem, jaki wiąże się z działalnością kopalń odkrywkowych i ich wpływem na otoczenie, jest niszczenie krajobrazu. Rekultywacja często pozostawia wiele do życzenia. Negatywny wpływ na przyrodę mają również kopalnie głębinowe – podziemne sztolnie prowadzą do obniżenia poziomu gruntu.
Wydobycie węgla ma istotny wpływ na przyrodę. W kopalniach odkrywkowych, na które przypada ok. 40% światowego wydobycia tego surowca, usuwa się całą glebę znajdującą się nad złożem, co całkowicie niszczy krajobraz. Dochodzi do zagłady fauny i flory. Pełna życia gleba znika z powierzchni ziemi. Koparki wykopują gigantyczne kratery o głębokości sięgającej kilkuset metrów. Szczególnie drastycznym przykładem działalności kopalni odkrywkowej jest tzw. mountaintop removal w amerykańskich Appalachach, gdzie – aby dostać się do węgla – wysadza się w powietrze i spycha w doliny całe górskie szczyty.
Na świecie działają tysiące kopalń węgla. Pod względem wielkości rezerw największą z nich jest North Antelope Rochelle Mine w amerykańskim stanie Wyoming. Jej rezerwy szacuje się na 2,3 mld ton węgla kamiennego. Co roku ponad 100 mln ton wydobywa się w odkrywce o powierzchni 250 km2. Drugą co do wielkości kopalnią jest Haerwusu w Mongolii Wewnętrznej w Chinach z rezerwami szacowanymi na 1,7 mld ton i rocznym wydobyciem na poziomie 20 mln ton. Zajmuje ona powierzchnię 67 km2. Inne gigantyczne kopalnie znajdują się w Mozambiku, Australii, Rosji, Kolumbii, RPA i Indonezji.
Czynne niemieckie kopalnie odkrywkowe zajmują obecnie 590 km2. Co roku wydobywają ponad 180 mln ton węgla brunatnego. Każdego dnia wydobycie pochłania powierzchnię o wielkości 3 boisk piłkarskich, w tym lasy i ziemie uprawne, osiedla oraz chronione biotopy. Łącznie niemieckie kopalnie odkrywkowe węgla brunatnego pochłonęły powierzchnię dwukrotnie większą od Berlina. Co prawda po zakończeniu wydobycia tereny kopalni poddawane są rekultywacji – w Niemczech jak dotąd w 70%. Proces ten jednak jest nie tylko długotrwały, ale też nie przywraca stanu pierwotnego.
Spółki wydobywcze pozostawiają po sobie krajobraz, który przypomina powierzchnię Księżyca. Rekultywacja takich
obszarów jest bardzo trudna.
Aby kopalni odkrywkowej nie zalała woda, wypompowuje się ją, obniżając poziom wód gruntowych. W nadreńskiej kopalni odkrywkowej Hambach wypompuje się w planowanym na 60 lat okresie eksploatacji złóż prawie 45 mld m3 wód gruntowych, czyli prawie tyle, ile znajduje się w Jeziorze Bodeńskim. Wysuszanie zmienia gospodarkę wodną również na rozległych terenach wokół kopalni odkrywkowej. Obniżenie wód gruntowych do głębokości 550 m może prowadzić do wysychania źródeł strumieni i rzek oraz obumieranie drzew, niszczenia mokradeł i bagien oraz ograniczania bioróżnorodności w tych strefach. Najczęściej właśnie te sąsiadujące z kopalnią tereny są ważnym – a czasami nawet jedynym – miejscem, gdzie mogą się schronić rzadkie gatunki roślin i zwierząt, których naturalne siedliska zostały zniszczone wskutek wydobycia.
Proces wypompowywania – nazywany przez specjalistów „odwadnianiem złoża“ – szkodzi też, a nawet całkowicie zagraża zaopatrzeniu ludzi w wodę pitną, ponieważ dochodzi do wysychania studni. Zanim wody gruntowe osiągną dawny poziom, może minąć nawet 100 lat. Aby ograniczyć negatywne skutki odwadniania złoża, 2 kopalnie odkrywkowe na Łużycach mają obecnie otrzymać podziemne ściany szczelinowe, co powinno ograniczyć odwodnioną powierzchnię do minimum. Nie wiadomo jednak na razie, jakie przyniesie to skutki.
W pewnych warunkach glebowych wyrobiska i zmiana rozkładu warstw gleby na wielkich powierzchniach prowadzą do utleniania związków żelaza i siarki oraz powstawania żelaza i siarczanów. Kiedy po zakończeniu eksploatacji węgla brunatnego poziom wód gruntowych znów się podnosi, powstaje kwas siarkowy. Prowadzi to do zakwaszenia zalanych wyrobisk i wód gruntowych. Substancje zasadowe takie jak wapno mogą ograniczyć zakwaszenie, ale nie mogą mu całkowicie zapobiec. Uwolnione w wyniku prac wyrobiskowych żelazo przekształca się z kolei po części w wodorotlenek żelaza, czyli tzw. ochrę. Ochra dostająca się do cieków, w Niemczech przede wszystkim do Sprewy, powoduje brązowe zabarwienie wody i daje się we znaki urządzeniom technicznym takim jak pompy i rury. W przyrodzie niszczy zaś tarliska i ogranicza ilość pożywienia dostępnego dla ryb.
Pozostałości w postaci wyrobisk węglowych są również problematyczne pod względem geologicznym. W przypadku kopalń odkrywkowych jeszcze po upływie dziesięcioleci może dojść do groźnych dla życia osunięć gleby. Podziemne sztolnie powodują obniżenie gruntu i uszkodzenia budynków i dróg. Takie konsekwencje wydobycia węgla będą jeszcze przez długi czas obciążać przyszłe pokolenia. W starych szybach trzeba zapobiegać podniesieniu się poziomu wód gruntowych poprzez nieustanną pracę pomp. Inaczej doszłoby do zalania m.in. całych dzielnic w Zagłębiu Ruhry.
Nieustanne wypompowywanie wody jest konieczne również ze względów ekologicznych, ponieważ w dawnych sztolniach składowano niebezpieczne odpady specjalne, powstające np. w spalarniach śmieci. W Zagłębiu Ruhry w kilku zamkniętych kopalniach składuje się ok. 700 tys. ton pyłów filtracyjnych. Gdyby doszło do ponownego podniesienia poziomu wód gruntowych, substancje te mogłyby w wielu miejscach przedostać się do środowiska.
Problem stanowi również trujący popiół, będący produktem ubocznym spalania węgla w elektrowniach. Popiół ten często składuje się bez odpowiedniego zabezpieczenia, przez co toksyczne substancje przedostają się do środowiska. Nie zawsze musi się to jednak zakończyć aż tak tragicznie jak w 2008 roku w amerykańskim stanie Tennessee. Obok elektrowni w Kingston doszło wówczas do przerwania tamy, w wyniku czego 4 mln m3 szlamu z popiołu węglowego zawierającego toksyczne medale ciężkie skaziło okolicę, w tym położoną niedaleko rzekę.
W Niemczech powołano fundację, której zadaniem jest walka z długookresowymi skutkami wydobycia węgla kamiennego. Wydaje się jednak, że środki fundacji nie są wystarczające. Na razie nie przewidziano podobnego funduszu, z którego można by finansować usuwanie skutków wydobycia węgla brunatnego. Istnieje więc duże prawdopodobieństwo, że za skutki wydobycia węgla kamiennego i brunatnego będą musieli zapłacić przyszli podatnicy.
