采矿是智利的传统产业，上世纪发展迅速，成为世界首屈一指的产铜大国。据智利矿业部地质矿业司统计数据，自2000年以来，平均每年有34人死于矿山事故，仅2008年矿山事故死亡人数就达43人。
在南美洲矿工中，智利铜矿工人的薪酬最高。在智利的国有铜矿企业和跨国公司经营的大矿，严重事故少有发生。但像圣何塞铜矿这样的小矿安全标准普遍较低。由于安全状况不佳，圣何塞铜矿工人的薪酬比其他矿山工人高出20%左右。
圣何塞铜矿属圣埃斯特万矿业公司所有，是一座百年老矿。该公司素来安全状况较差，漠视安全法规，近年来多次发生事故，导致数名矿工死亡。2004-2010年间，因安全违章，被处以罚款总计达42笔。2007年，一名矿工在事故中遇难，其亲属将圣何塞铜矿数名高管告上法庭，该矿被判关闭，2008年重新恢复开采，但安全违章状况未见彻底扭转。圣何塞铜矿所在的阿塔卡玛大区有884座矿山（井），由于预算局限，仅配有3名安全监察员。
2010年8月5日下午2时（当地时间，下同），智利北部圣何塞铜矿井下发生冒顶事故，事故发生时，该矿井下有两组工人，其中一组靠近井底，得以立即逃生。另一组33名矿工在矿井深处，岩石冒落使得事发地段尘雾弥漫长达6个小时，矿工的眼睛被迷住，疼痛难忍。最初，被困矿工试图通过通风井逃生，但井筒中没有安全规程要求设置的逃生梯。设置救生梯是安全监管部门当年对圣何塞铜矿恢复生产所规定的一个安全条件，但圣埃斯特万矿业公司未予执行。
被困矿工中有一名当班工长乌尔苏亚，意识到情势严峻和救援的困难，便将其他矿工召集到井下避难所，将他们组织起来，并将有限的食品、饮水等物资统一分配，以便在井下长期生存。指派经验丰富的矿工去对矿井的情势进行评估，掌握重要技能的矿工则分担关键任务，另外还拟定许多措施，以确保在井下生存。
矿难发生之后，立即引起了全国的高度关注，智利各部门以及军方迅速前往事发地点，并展开紧急救援活动。智利总统皮涅拉发表声明说，智利政府将动员一切资源、采用一切可能手段，全力拯救被困矿工的生命，不仅如此，智利总统也迅速终止了对哥伦比亚的访问，于8月7日的晚上到达圣何塞矿区，慰问在场的矿工家属以及监督救援工作。
救护队员试图通过其他通道，绕过大巷中冒落的岩石，进行搜寻，但是，各条通道均被岩块阻断；救护队员还不时受到岩层移动的威胁。8月7日，在救护队员被迫使用重型机械进行作业，并试图通过风井进入井下之时，矿井再次发生冒顶。由于担心再沿着这条路径试图下井会再次引发矿井地层移动，通过现有井筒营救被困矿工的想法被叫停，另想办法进行搜寻。
智利救援队经过研究，无论如何先要在地下挖掘一条通风孔，以保证33名矿工能够随时呼吸到大量的新鲜空气。为了寻找被困矿工，采用Schramm T685 WS 液压旋转钻机打了8个直径约15厘米的勘探孔。由于矿井井筒工程图陈旧过时，且岩层过硬，有几个救援钻孔因深度（688米）过大产生了偏斜，救援工作变得复杂。8月19日，即救援工作的第14天，救援人员通过钻孔将一个侦测探头送入井下被困矿工可能生存的空间，但没有发现生命迹象。
8月22日晨7时15分，8个钻孔均钻通到井下688米深处的一条斜巷，此处距被困矿工可能赖以生存的避难所约20米。几天来，被困矿工都听到钻机钻进的声响，事先写好纸条，准备在钻头进入他们的生存空间时，用绝缘胶带将纸条粘在钻头上，将他们的情况告知地面救援人员。当钻头提至地面，露出纸条，救援人员大为惊喜；矿工们在井下已存活了17天，大大出乎人们的预料。当天15时17分，智利总统皮涅拉向媒体展示了一张用红水笔写的纸条：“我们33个人在避难所里，身体状况不错”，证实矿工们仍然活着。
在通风孔被彻底打通之后，救援人员顺着钻孔将几台摄像机吊到井下，拍摄到一些黑白无声图像，矿工通过地下电子设备与地面联系，通知救援队地下情况非常良好，并且矿工们无一人伤亡。因为矿工们被困的地方，正是矿下的小型避难所，此处不但坚固通风，甚至还储备了大量的食物与淡水，他们每48小时喝一小口牛奶、吃两小勺金枪鱼、一块饼干和一小片罐头蜜桃，这为地上实施救援提供了很大的可能性。
灾难发生后，总统皮涅拉立即中止哥伦比亚访问提前回国，赶赴铜矿现场监督救援。并在第一时间以亲民语调发布通告，“我决定不考虑政治影响，承担营救矿工的全部责任”，总统的这一表态极大地稳定了民心，使民众不去猜想，也杜绝了小道消息泛滥的空间。矿难发生后，智利当局在第一时间成立了强有力的救援机构，并制定三个救援方案。同时，当局组织了分工明确的专业救援团队，同时广泛吸纳了国际救援力量。
智利政府第一时间对外公布矿难消息，并在矿难现场建造媒体平台，智利电视台向全球媒体公布矿工的井下生活和救援工作的进展情况。10 月 13 日最后的升井救援更是全球直播，并呈现被困矿工井下生活录像。同时，总统皮涅拉巧借新媒体平台，在长达 69 天的救援中也不断通过自己的微博对外发布消息，让外界和民众及时了解救援情况的最新进展，展示最高领导人临危不乱以及亲民爱民的形象。智利政府在矿难发生后，没有丝毫的迟疑和隐瞒，进行及时播报，这是自信和敢于承担责任的表现。
智利武警、军队、消防人员以及政府各级部门联合行动，智利矿业部长戈尔伯恩在现场负责指挥救援工作。22日，救援人员开凿出了第一个探测钻孔，随后又开凿出了两个探测钻孔，并确定了被困矿工所在的避难硐室的位置。智利有关部门立马召开了紧急会议，商讨第二步救援计划。通过对数据的反复计算以及各方专家的研究，救援队最终敲定，将已经打通的直径为10厘米的通风孔继续扩大，令其变成直径为66厘米的救生通道。不过该项技术的难度极高，即使是七台钻井机昼夜轮流工作，每天的进度也只有20米左右。
智利政府采取了一系列专业化的救援措施保障矿工生命保持正常和情绪稳定：一是为井下矿工送风、送氧、送食物；二是通过钻孔管道将混合了水和药品的胶囊送到井下，治疗部分矿工的胃痉挛病症；三是通过钻孔接通电话线，实现被困矿工与亲属的通话；四是向被困矿工告知救援现状与时间，稳定他们情绪，防止出现“沮丧、痛苦和压抑”的感觉；五是由于被困矿工所面临的情况与宇航员在太空中面临的情况类似，政府请美国宇航局派出专家协助救援被困矿工；六是提供了扑克、DVD等娱乐设施。
智利政府一边向地下投递生活物资，一边派来心理专家与地下进行联系，积极抚平矿工们的恐惧情绪，另一边还要不停的向下挖掘。经过两个月零十天的努力，挖掘钻机越过层层土石，更换了无数个钻头，一条直通地下的救援隧道终于被挖通了。
营救开始之前，被困矿工分成3组，确定出井顺序。从理论上讲，第一组出井的被困矿工应具有较为熟练的技术且身体状况较好，以便在发生紧急情况时（救生舱故障或救生孔坍塌）能够从救生舱底自行逃生，或明确无误地与地面救护人员沟通情况。第二组出井的是有病、年老和有心理问题的被困矿工；最后一组出井的被困矿工心理素质最好，他们必须能够承受因等待而产生的焦躁。
当33名矿工陆续从地下被营救出来后，33名矿工都被送到了附近的医院接受体检，体检结果表明，他们的心理与生理健康都处于正常水平，并没有因此而受到太大的影响。
被困地下68天后，智利33名矿工成功升井，创下了矿难生还世界纪录。这完全是一场国际合作的救援行动，来自世界各国的25家私人采矿公司共同参与了营救行动，他们带来了最好的设备和人才。澳大利亚提供了开凿救援井的液压挖掘机，美国宇航局的专家小组对矿工进行健康指导，日本提供了宇航员内衣和太空食品，加拿大提供了石油钻机，奥地利提供了绞车和钢丝绳，1700名来自世界各地的记者对此进行了关注报道。具体国际救援参与的过程如下。
8月5日智利矿难发生后，智利政府立即承担起受困矿工的救援工作，组织各种救援力量，联合行动，展开救援。智利总统皮涅拉8月7日紧急中止对哥伦比亚的访问，赶赴铜矿现场，慰问33名受困矿工家属并监督救援工作。智利政府组织了分工明确、业务专业、各司其职的救援团队，其中包括救援人员、医务人员和一个专门的实验室，负责设计救援所需的器械和设备，号召国内隧道、工程、矿业等领域重要企业的专家集思广益，以保证目前进行的救援工作是“竭尽所能”。同时，智利政府充分认识到本次救援持续时间长，难度极大，技术要求极高，单凭智利本国技术力量难以完成救援任务，因此在第一时间就采取积极姿态，向国际社会发出呼吁，请求各国派出专家力量协助救援，主动让救援全过程都由国际参与，这就为之后及时采取各项有效的技术措施，顺利开展救援奠定了基础。
由于井下的情况很像宇航员在空间站的条件，受智利政府邀请，8月31日，由两名医生、一名心理专家和一名工程师组成的美国航空航天局专家组到达智利，对被困矿工提供健康咨询，对其地下生活进行健康指导。来自美国的营养师为被困矿工制定了特殊的食谱，限定矿工每人每天摄入热量不超过2200卡路里，以防止肥胖。考虑到矿工身处的敏感环境，营养学家们将食品打包后，在等待通过管道运送至井下的几分钟时间，对食品进行高温加热，以防它们被细菌感染。为了让矿工成功升井，提前几天让他们服用阿司匹林来预防血液凝固，以防在接近地面的上坡路段出现血压骤升或骤降的状况，并让其穿上了保持体温的特质衣服，戴上了能监控心率和体温的生物测量腰带。矿工还将面临短时间内井下32℃ 的高温骤降到地面的 10℃ 以下，宇航局特意为他们准备了高热量流食以及富含钾镁元素的流食，以帮他们克服在旋转升井过程中的眩晕。
为了给矿工运送食品和药品，营救人员还设计了一种名叫“白兰鸽”的救援器材。这是一根直径约1.5米的空心圆柱，工作原理相当于气体导管，能穿梭于地上和地下。救援人员向“白兰鸽”里装入补给品，然后通过通风管送到矿工避难处。这一套设备每天要往返40次，为被困矿工送去食物和其他必需品，并带回信件和脏衣物。日本宇宙航空研究开发机构提供了用“太空服”材料生产的吸湿性和除臭性很好的内衣等救援物资。
参考1963年德国奇迹般的莱格德救援行动，以及2002年美国宾州奎溪克（Quecreek）煤矿矿难救援的成功经验，智利政府与来自本国及美国、瑞士等国的救援以及地质专家讨论，为矿井救援制定了全面的救援方案，计划使用三种钻探技术来钻出足够宽的钻孔，分别形成A、B、C三套方案，再利用救生舱通过钻孔提升矿工至地面。三套方案齐头并进，以免一种方案失败后，需要重新启动另一种而延误了时间。这些救援方案的关键在于应用先进的钻探技术和设备，为此，智利矿业部牵头的救援小组公开对外征集救援方案，利用多家国际公司提供的多种设备。
“A方案”使用的是澳大利亚制造的Strata 950 钻机，由南非默里和罗伯茨矿业公司（Murray & Roberts）提供，这是一款反井钻机，目标深度702米，钻进角度90°，此次系首次用于钻进救生孔。通常，这种钻机先自上而下钻通一个小直径导向钻孔，然后换用大钻头沿导向孔自下而上扩孔。在本次救援中，由于井下空间被阻隔，不能在井下换用反井钻头，因此对钻机进行了改动，自上而下进行扩孔，钻屑顺导向孔落入井下。“Strata950”型钻机部件8月30日组装完毕，并开始钻探工作。
“B方案”的钻进工程外包，租用智利和美国合资企业“地质技术（Geotec S.A）”公司的Schramm T130XD 钻机及另一家公司的钻井工人和直径7英寸的钻杆，并从美国租用钻井工人和冲击钻，空运智利。目标深度638米，钻进角度82°。
“C方案”使用加拿大产RIG-421石油钻机，由加拿大工人操作，无需先打导向孔，一次钻进就能打成直径足够大的逃生钻孔。RIG-421钻机高43米，需40辆卡车将部件运至现场组装。为了给钻机提供一个稳定的平台，从现场崎岖的山坡上清除了1万平米岩石和砾石。目标深度597米，钻进角度85°。
最终，“B方案”于10月9日上午8时5分将救生孔打通。
由智利海军和美国宇航局的技术人员为此次救援专门设计的救生舱（“凤凰”一号、二号和三号）。运到现场后，“凤凰”一号曾向媒体记者和被困矿工家属展示，让他们进入舱内体验空间大小是否合适。实际救援使用的是“凤凰”二号救生舱，直径54厘米，内有供氧装置、照明和视频连接，舱顶加固以防坠落的岩石，并有带安全装置的舱门，若救生舱被卡住，矿工可以将救生舱降回到井下，开门逃出。
对升井过程，智利政府原本制定了两套救援方案，第一套就是使用三一重工SCC4000型履带起重机起吊，第二套方案是采用卷扬机下井救人。三一重工的方案需要铺设624米的支护钢管，这样的好处是可以避免发生碎石坍塌导致逃生舱卡住，让救援工程有更好的安全性。不过由于在实际钻井中发现岩石构成较为理想，且考虑到要尽快将人救上来，最终采取了较为节省时间的第二套营救方案。三一重工的“神州第一吊”一直就待在井边随时待命，一旦使用卷扬机出现问题，三一的设备将成为唯一的替代方案。
如何让矿工顺利升井，智利政府派出专家团通过实际考察、检查过去施工记录和技术评估，确定采用奥地利生产的绞车系统及钢丝绳。钢丝绳为直径24毫米、100米长的不旋转提升钢丝绳。检查完毕救生孔，并组装测试完成绞车系统和救生舱，10月13日11时11分，首名受困矿工阿瓦洛斯成功升井获救。
