Odkrycie pod koniec XV w. bogatych złóż srebra i ołowiu rejonie Tarnowskich Gór dało początek górnictwu kruszcowemu. Za datę powstania miasta uważa się rok 1526, gdy ówcześni właściciele tych terenów wydali przywilej zwany Aktem Wolności Górniczej, zachęcający okolicznych gwarków do pracy w górnictwie. Dwa lata później wydano niezwykły jak na owe czasy kodeks pracy zwany „Ordunkiem Gornym”, który regulował działalność kopalń oraz wysokość płać. Miał on na celu rozwój górnictwa kruszcowego na Górnym Śląsku. W zamian za przywileje dla powstających miast i gwarków, książęta otrzymywali część zysków z kopalni. Nastąpił rozkwit górnictwa w rejonie Tarnowskich Gór. Podczas wydobywania kruszców, gwarkowie zmagali się ze wszystkimi żywiołami. Proste metody wydobywcze sprzyjały powstawaniu wielu zagrożeń. Występowały zawały, oberwania skał, brak powietrza i skutecznego oświetlenia. Szyby i wyrobiska ciągle były zalewane wodą. W okresie dużego napływu wód trzeba było czasowo wstrzymywać eksploatację złoża.
Woda w wyrobiskach górniczych zawsze była zjawiskiem niepożądanym. Źródłem ich dopływu do wyrobisk górniczych były opady atmosferyczne i wody płynące lub stojące na powierzchni ziemi oraz wody głębinowe. Skały gruboziarniste i porowate łatwo przepuszczają wodę. Taką strukturę mają w rejonie niecki tarnogórskiej dolomity kruszconośne. Szyby o głębokości nawet kilku metrów wypełniały się w krótkim czasie wodą. Był to jeden z głównych problemów górnictwa tarnogórskiego.
Przez Tarnowskie Góry przepływają dwie niewielkie rzeki Stoła i Drama, które przy znacznych opadach nie potrafią w sposób szybki i skuteczny odprowadzić wód zanim przedostaną się one w głąb ziemi. Powodem jest stosunkowo płaski teren tworzący równinę z niewielkim pofałdowaniem, gdzie różnica powierzchniowa pomiędzy najwyższym a najniższym punktem to około 50m. Dodatkowo geologiczna niecka tarnogórska znajduje się na wodoszczelnym podłożu ilasto-węglowym tworząc tym samym wielki podziemny zbiornik wodny, który wypełniając się podnosi wody gruntowe zalewając wyrobiska górnicze znajdujące się bezpośrednio nad nim.
Początkowo wyrobiska górnicze odwadniano tymi samymi metodami, co przy transporcie urobku. Zamiast kubła, wieszano wór skórzany zwany bulgiem i wyciągano go na powierzchnię. Im głąbiej jednak po kruszce sięgano, tym większy był napływ wody. Ta sytuacja powodowała konieczność szukania skuteczniejszych i tańszych metod odwadniania. Dlatego już w XVI wieku, w momencie największego rozkwitu górnictwa tarnogórskiego, pojawili się projektanci zmyślnych maszyn, a także urządzeń odwadniających, które miały zdziałać cuda. Do najbardziej znanych w ówczesnym świecie górniczym należały czerpadła łańcuchowe zwane „Pater noster”. Później wprowadzono pionowe pompy odwadniające napędzane kieratami konnymi. Według danych z połowy XVI wieku w Tarnowskich Górach pracowało przy napędzie urządzeń odwadniających od 600 do 700 koni, a ich praca trwała bez przerwy dzień i noc.
Już w pierwszej połowie XVI w. stało się oczywiste, że istniejące metody odwadniania nie zdają egzaminu, dlatego aby skutecznie pozbyć się wody, górnictwo tarnogórskie zaczęło sięgać po bardziej kosztochłonne rozwiązania. Budując systemy sztolniowe górnicy pozbywali się wody grawitacyjnie. Działały one jak swoiste kolektory zbierające wodę z ganków, chodników i wyrobisk znajdujących się w usytuowanych wyżej od sztolni pokładach złóż. Wodę odprowadzano głównym tunelem sztolniowym do niżej położonych rzek. Wymiary każdej sztolni regulowała wydana w 1544 r. specjalna ordynacja sztolniowa, która miała uporządkować wszystkie funkcjonujące dotychczas prawa zwyczajowe dotyczące odwadniania kopalni. Na terenach o niewielkich poziomach wzniesień, sztolnie zakończone były tzw. roznosem. Były to sztuczne koryta, prowadzące od wylotu sztolni do miejsca zrównania się poziomów wody w rzece i wód odprowadzanych sztolnią.
Pierwszą sztolnią zgłoszoną przez gwarectwo do zatwierdzenia w 1547 r. była sztolnia o nazwie Daniel leżąca obecnie na terenie dzielnicy miasta Repty Śląskie. Informacje o tej inwestycji są szczątkowe. Wiadomo jedynie, że gwarectwo tej sztolni zgłosiło w tym rejonie do urzędu górniczego cztery szyby.
Najważniejszą sztolnią w XVI w. była sztolnia Św. Jakuba z 1564 roku. Jej budowę zainicjował góromistrz ze Zgorzelca Jakub Rapp. Zadaniem tej sztolni było odwadnianie wyrobisk górniczych zlokalizowanych w centrum miasta. Była to najdłuższa, bo licząca aż 4,7 km i najważniejsza sztolnia dla tarnogórskiego górnictwa kruszcowego w XVI i XVII wieku. Jej wylot znajdował się w Sowicach (ob. dzielnica Tarnowskich Gór). Tam sztolniowe wody wpadały do rzeki Stoły.
Kolejną sztolnią wpisaną do górniczych ksiąg kontrolnych była sztolnia Boży Dar z 1566 r., zwana w innych źródłach jako „mała sztolnia za hutą pana Horniga”. Znajdowała się ona w rejonie Sowic (obecnie dzielnica Tarnowskich Gór) . Kolejne sztolnie znajdujące się w rejestrach to: W imię Pana obiecana z 1567 r. i Pomagaj Bóg w Sowicach z roku 1568.
W 1568 r. górnicy krakowscy i olkuscy zgłosili do budowy nową sztolnię. Nadano jej nazwę „Krakowska”. Jak piszą sami budowniczy: „musimy sztolnię tę prowadzić na 2310 łatrów przez kilka niebezpiecznych partii i przez zwięzłą skałę". Jej budowa nigdy nie została dokończona, a sztolnia nie odegrała większej roli w górnictwie tarnogórskim.
Chcąc podnieść z kolan upadłe bytomskie górnictwo, mieszkańcy postanowili wybudować sztolnię św. Jerzego. Jej budowa rozpoczęła się 1 czerwca 1584 r. Pomiarów projektu dokonał tarnogórski górmistrz Jan Trapp. Sztolnia miała mieć swój początek za ówczesną wsią Szombierki i docierać do okolic Miechowic, Bobrownik, Strzybnicy i Szarleja.
Kolejną sztolnią związaną z Bytomiem była Nowa Sztolnia Bytomska, o której niestety niewiele wiadomo, poza tym że rozpoczęto jej budowę w 1603 roku.
22 lipca 1652 r. rozpoczęto budowę sztolni Boże Dopomóż, która miała zastąpić wysłużoną i zawaloną w wielu miejscach Sztolnię św. Jakuba. Sztolnia ta jednak nie dała spodziewanych korzyści. Po przekopaniu 1665 m nie dotarto do złóż kruszców i inwestycję zarzucono. Następną sztolnię drążono od roku 1656 i nadano jej nazwę „Wspomóż Bóg”. Po wydrążeniu w bardzo trudnych warunkach geologicznych 866 metrów, nie natrafiono na złoża rudy i w roku 1695 zaniechano dalszych prac. Z przyczyn politycznych i ekonomicznych górnictwo tarnogórskie zaczęło podupadać. Dokończenie sztolni Wspomóż Bóg nastąpiło w późniejszym okresie i w znacznym stopniu przyczyniło się do ponownego rozkwitu górnictwa.
Ostatnią sztolnię, o której znajdujemy wzmianki z czasów przed ponownym uruchomieniem tutejszego górnictwa w roku 1784, zbudować chciał nadsztygar Scholle. Miał ją zamiar budować z pomocą gwarectwa pod nazwą „Głęboka sztolnia dziedziczna koło Tarnowskich Gór” z początkiem, czyli oknem w Starych Tarnowicach. W 1769 r. jej budowa wprawdzie ruszyła, ale z powodu wypadku (utopił się w niej człowiek) nikt nie chciał już przy niej pracować.
Wybudowana prawdopodobnie w kolejnym roku od uruchomienia kopalni Fryderyk sztolnia miała początek w szybie Abt. Powstała dlatego, że kunszty odwadniające zlokalizowane były na terenie leżącym na tym samym lub niższym poziomie, niż lustro rzeki Stoły. Aby woda z nich mogła do niej spłynąć, musiano wyprowadzić sztolnię ze spadem do niżej położonego miejsca rzeki. Łączna długość sztolni w podziemiu wynosiła ponad 500 m. Nie wiadomo, czy sztolnię wykonano w odeskowaniu, czy częściowo wymurowano. Słowo „Rösche” w nazwie sugeruje, że budowano ją w otwartym wykopie, który potem zasypano. Odkryto ją na planie z lat 1785-1792.
W 1784 roku powstała kopalnia „Fryderyk”. W szybach i chodnikach napotykano ogromne ilości wody. Zdecydowano, że niezależnie od powrotu do odwadniania kieratami konnymi oraz planowanego sprowadzenia maszyny parowej, należy w celu odwadniania niżej zalegających złóż wrócić także do odwadniania sztolniowego. Do tego celu wykorzystano niedokończoną sztolnię Wspomóż Bóg. To właśnie w postaci sztolni Wspomóż Bóg ma swe początki Sztolnia Boże Wspomóż (niem.Gotthelf) jeden z dwóch głównych elementów systemu odwadniającego Kopalni Fryderyk. To właśnie ją chciano wykorzystać jako sztolnię systemu, jednak po uporządkowaniu jej roznosu okazało się, że w podziemiu drożna była tylko na długości 40 metrów. Wykorzystując jej roznos wytyczono przebieg dla nowej sztolni o nazwie Boże Wspomóż. Prace rozpoczęto w roku 1785. Zgłębiono na jej linii 29 szybów, a przodki prowadzonych od nich chodników kierowano ku sobie, czyli na zbicie. Po zakończeniu prac przy budowie sztolni, szyby zaślepiono.
Sztolnia Boże Wspomóż stanowi Północny System Sztolniowy (zwany też Centralnym), który był ambitnym przedsięwzięciem zrealizowanym w latach 1785-1807. Postęp drążenia odzwierciedlają daty i szczegóły odnotowane na zachowanych, oryginalnych planach. Potwierdzają je odkrycia podziemnej archeologii, a zwłaszcza wbudowane w ocios, czyli boczne ściany sztolni, charakterystyczne tablice, na których skrupulatnie wyryto np. datę ukończonego odcinka sztolni i odległość do jej wylotu. Całe, powiększone już pole górnicze Kopalni Fryderyk w Tarnowskich Górach podzielono na cztery rewiry wydobywcze: Sucha Góra, Bobrownicki, Miejski oraz rewir Sztolniowy. Każdy miał własny podziemny przekop odwadniający złoża rud znajdujące się nad nim.
Pracowano jednocześnie w przekopach wszystkich rewirów, kierując przodki ich chodników, prowadzone od dwóch sąsiednich szybów, ku sobie, czyli na zbicie. Przy tym wielkim przedsięwzięciu użyto ośmiu maszyn parowych typu Newcomen i Boulton&Watt, przenosząc je z szybu na szyb, w miarę postępu prac. Tymczasowe i przeważnie drewniane budynki maszyn nie przetrwały do naszych czasów, a zliczoną wysokość podnoszenia wody przez pompy maszyn na wszystkich szybach w latach 1802-1807 ocenia się na ok. 170 m.
Plan zakładał wszystkie wymienione wyżej przekopy połączyć ze sobą w jedną nić systemu oraz sztolnię Boże Wspomóż budowaną od 1785 roku na poziomie 267 metrów n.p.m. od Stoły w Strzybnicy. Zamysłem było, aby podnieść na Wzgórzu wodę z Przekopu Redena do sztolni biegnącej wyżej dokładnie o 5,86 metra. Cel osiągnięto ostatecznie w 1807 roku i wówczas wodę z całego obszaru kopalni podnoszono tam pompami jednej maszyny 60-calowej, tylko na taką nieznaczną wysokość. Ich wydajność wynosiła 22 tys. m3/dobę. Zbudowany kosztem 100 tys. talarów centralny system odwadniania funkcjonował przez 30 lat. A zysk wynikający z obniżki kosztów odwadniania był znaczący.
Dalszy rozwój kopalni „Fryderyk” możliwy był po udostępnieniu złóż zalegających poniżej od aktualnego systemu odwadniania. Zaistniała potrzeba budowy nowej, głębszej sztolni, która metodą grawitacyjną byłaby w stanie odprowadzić wody spod rejonu eksploatacji. Najkorzystniejszym terenem do rozpoczęcia jej budowy była dolina rzeki Dramy - dopływ Kłodnicy w dorzeczu Odry. Punktem docelowym był szyb Adolf o głębokości 56 m. w kopalni Fryderyk. Sztolni nadano więc nazwę - Sztolnia Głęboka Fryderyk.
Uwzględniając warunki geologiczne projekt zakładał wydrążenie sztolni, składającej się z czterech odcinków łamanych o łącznej długości 4570 metrów. Ich drążenie miało trwać 15 lat. Przewidywane koszty miały się natomiast zamknąć kwotą 231 tys. ówczesnych talarów.
Prace nad budową Sztolni Głębokiej Fryderyk rozpoczęto w 1821 roku od wykonania rowu naziemnego - roznosu o długości 888 metrów, który łączył wylot sztolni z rzeką Dramą. Dzięki wysokiemu kunsztowi ówczesnych mierniczych, drążenie sztolni prowadzone było 14 przodkami równocześnie, na zbicie. Dla celów wentylacyjnych i odwadniania przodków zgłębiono 26 szybów.
Do odwadniania wyrobisk podczas prac zastosowano dwie maszyny parowe, umieszczając je na szybach maszynowych. Jedną o średnicy 24 cale, drugą o średnicy 40 cali. Odległości pomiędzy szybami z uwagi na zróżnicowane warunki geologiczne wahały się od 79 do 401 metrów. Przeciętnie, w ciągu jednego roku drążono 326 metrów chodnika i zatrudniano przy tym 100 pracowników. W ciągu 10 lat robotami górniczymi kierował nadinspektor tarnogórskiego urzędu górniczego Rudolf von Carnall.
Uruchomienie Sztolni Głębokiej Fryderyk miało bardzo uroczysty charakter i związane było z jubileuszem 50-lecia kopalni Fryderyk. W dniu 15 listopada1834 roku wczesnym rankiem, 28 urzędników górniczych i hutniczych, nadsztygarów, sztygarów i górników zebrało się u wylotu sztolni. Przy akompaniamencie orkiestry górniczej i chóru przepłynęli łodziami dolny odcinek sztolni. Odpalono na wiwat 40 otworów strzałowych. Po wyjściu na powierzchnię szybem „Adolf”, przy toastach i śniadaniu dokonano odznaczeń honorowymi łatami górniczymi, a 30 niewykwalifikowanych pracowników awansowano na górników przodowych.
Oddanie Sztolni Głębokiej Fryderyk do eksploatacji zapoczątkowało nowy etap rozwoju kopalni. W celu rozpoznania złoża i odprowadzania wody, przedłużono bieg sztolni tzw. chodnikami podstawowymi. Wykonano połączenia z pozostałymi chodnikami kopalni. Połączenia te miały na celu grawitacyjne odprowadzenie wód i wyłączenie z eksploatacji ostatnich maszyn parowych. Przyniosło to kopalni Fryderyk oszczędności w wysokości 7 tyś. talarów rocznie. System odwadniający oparty na Sztolni Głębokiej Fryderyk rozbudowywano do 1880 r.
Przez następne lata rozbudowywano sztolnię w kierunku południowo-wschodnim i dalej południowym z nadziejami na dotarcie do nowych pokładów rud. Celem było stworzenie pętli poprzez połączenie chodnika skrzydłowego od szybu Adolf, poprzez przekop Heinitza, aż do szybu Szczęśliwa Pomoc. Drugą pętle rozpoczęto drążyć w 1875 r. łącząc się z chodnikiem głównym w okolicy szybu Urban. Połączenie pomiędzy obu szybami nastąpiło 17 grudnia 1880 r. Wykonany tak mozolnie - drugi centralny system sztolniowego odwadniania dla kopalni Fryderyk osiągnął łączną długość blisko 15 km.
Sztolnia Głęboka Fryderyk, oprócz odwadniania wyrobisk spełniła jeszcze jedną ważną rolę. W związku z rozbudowującym się okręgiem przemysłowym na południe od Tarnowskich Gór wystąpiło duże zapotrzebowanie na wodę. Postanowiono do celów gospodarczych wykorzystać część wody kopalnianej, która do tej pory odprowadzana była sztolnią do rzeki Dramy. W 1884 roku na szybie Adolf wybudowano stację wodociągową. Na głębokości 56 metrów zainstalowano maszynę parową, która pompowała wodę bezpośrednio do rurociągu i zaopatrywała całą aglomerację śląską. W późniejszym okresie maszyna parowa zastąpiona została pompami elektrycznymi. Zakład wodociągowy działał aż do 2001 roku.
Sztolnia podzielona po I wojnie światowej granicą polsko-niemiecką, stała się nawet podmiotem specjalnej, międzynarodowej umowy podpisanej w Berlinie 2 grudnia 1927 roku, bo jej część z „Bramą Gwarków" znalazła się wówczas na terenie Niemiec. Woda płynęła nią jednak stale, nie bacząc na granice i tak jest do dziś, choć wobec zaprzestania wydobycia, utraciła swoją wartość dla górnictwa. Nabrała za to innej wartości.
O ochronie podziemi tarnogórskich i udostępnieniu ich do zwiedzania zabiegano już przed drugą wojną światową. Władze miasta wykupiły w 1938 roku od skarbu państwa pola górnicze. Założono kopalnię pokazową Król Bolesław Śmiały. Ówczesne media dużo o tym wydarzeniu pisały, co zachęciło rzesze chętnych do odwiedzenia podziemi tarnogórskich. Nie byli to tylko turyści indywidualni z najbliższej okolicy, ale też duże wycieczki zorganizowane z dalszych rejonów Polski.
Działania wojenne przerwały rozwój turystyki industrialnej w podziemiach tarnogórskich. Po wojnie w wyniku zmian ustrojowych władze odstąpiły od koncepcji udostępniania podziemi do zwiedzania. Jednak do śmiałych projektów sprzed 1939 roku udostępnienia turystom podziemi nawiązała grupa zapalonych tarnogórzan z sztygarem Alfonsem Kopią na czele. Odżyła myśl budowy kopalni pokazowej i udostępnienia górniczych podziemi społeczeństwu. Tę inicjatywę przejmuje i śmiało realizuje utworzone w 1953 r. Stowarzyszenie Miłośników Historii i Zabytków Ziemi Tarnogórskiej (późniejsze Stowarzyszenie Miłośników Ziemi Tarnogórskiej).
W pierwszym etapie, by jak najszybciej pokazać społeczeństwu uroki podziemnego świata górniczego, w wyniku ogromnego wysiłku społecznego, przekazano w 1957 r. do ruchu turystycznego Sztolnię Czarnego Pstrąga. Jest ona fragmentem najdłuższej w ówczesnej Europie Sztolni Głębokiej Fryderyk.
Do ruchu turystycznego udostępniony jest odcinek sztolni leżący pomiędzy szybami Ewa i Sylwester o długości 600 m. Imię patrona przypadającego w kalendarzu na dzień odkrycia szybu stało się równocześnie nazwą szybu. Całość robót związanych z przygotowaniem sztolni do ruchu turystycznego wykonano w ciągu niespełna dwóch lat, a pierwsi turyści przepłynęli łodziami sztolnię w dniu 15 września 1957 roku w czasie I „Dni Tarnogórskich Gwarków”.
Uruchomioną i oddaną turystom sztolnię traktowano jako pierwszy etap – przejściowy udostępnienia podziemi do czasu odbudowy Kopalni Zabytkowej. Uważano, że nie będzie już później funkcjonowała. Jednak ogromna popularność tego obiektu, duże zainteresowanie sztolnią, jej oryginalna budowa i ciekawe przepłynięcie łodziami przy świetle lamp karbidowych, sprawiły, że sztolnia jest nadal ciekawym i pełnym uroku obiektem turystycznym. Przepłynięcie łodziami stwarza niezapomniane wrażenia dla turystów, który na głębokości prawie 30 m podziwiać mogą podziemny świat tarnogórski.
Wolne Miasto Górnicze jak nazywane są do dziś Tarnowskie Góry przystąpiły do Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii. To najmłodsza metropolia w Europie i pierwsza taka instytucja w Polsce. Tworzy ją związek 41 miast i gmin, zlokalizowanych w centralnej części województwa śląskiego. W 2022 r. GZM została partnerem strategicznym tarnogórskich obiektów z Listy Światowego Dziedzictwa UNESCO, będących w zarządzie Stowarzyszenia Miłośników Ziemi Tarnogórskiej.
