铜牛井铜矿位于安庆市月山镇西北3.5公里的蟹子岗。合（肥）—安（庆）公路通过矿区，合（肥）—九（江）铁路高河—安庆支线经过矿区西约2公里，行政区划隶属怀宁县月山镇。
矿床处于月山闪长岩侵入体北枝前缘。矿区出露地层有中三叠统月山组白云石大理岩、角砾状大理岩、角岩、铜头尖组紫色粉砂岩及中、下侏罗统长石石英砂岩等。矿区构造为次一级背斜构造，闪长岩体占据背斜轴部位置，主要控矿构造为一条横跨月山闪长岩体北枝的构造破碎带。该破碎带是由一系列主要向南倾斜的裂隙所构成，矿体产在构造带中，由含铜石英（主）脉和细脉组成。主脉宽1—2米，呈薄板状充填在主构造带中；细脉充填在两组次级羽状裂隙中。主矿体两个，鱼贯相连。1号矿体长230米，最大延深200余米，平均厚3.87米；2号矿体长500余米，最大延深250余米，平均厚2.57米。矿石类型单一，为含铜（钼）石英脉。矿物组合简单，金属矿物有黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿，脉石矿物以石英为主，次有方解石。矿区铜平均品位1.33%，钼为0.07%。矿床工业类型为含钼石英型铜矿床。矿石易选，选矿指标：铜钼混合浮选，铜精矿品位31.22%，回收率96.64%；钼精矿品位42.67%，回收率96.86%。可回收的伴生金银矿产富集在铜精矿中，含量为金2.7克/吨、银1183克/吨。
铜牛井铜矿为古矿山，矿区有古采坑、废矿堆和炼渣。具体开采年代不详。据月山铜矿1969年在古采坑中发现顺治铜币，推测可能在明末清初年间进行过大规模的开采和冶炼。1号矿体地表三个大古采坑，沿北东方向成直线间隔排列。1号采坑长30米，宽15米，深35米；2号长15米，宽9米，深55米；3号长35米，宽10米，深13米。由采坑规模可见当年开采之盛。
1941年，日本华中矿业公司八木次男等人对蟹子岗（即铜牛井）铜矿进行过踏勘，著有矿产报告，认为铜矿为花岗岩中的含铜石英脉，未评价。1943年，日本华中矿业公司管原省对铜矿进行了调查，测制了1∶1000地质图，著有蟹子岗铜矿地质调查报告，也认为是花岗岩中含铜石英脉类型，含铜1.05%—9.48%，估算矿石1万吨。
1951年，华东工业部矿产勘测处安庆铜矿队汤克诚、杨开庆等人在月山一带进行矿产调查，检查了铁铺岭、铜牛井等矿点，著有调查简报。1955年华东地质局安庆普查队芦云谷等人对铜牛井、铁铺岭矿点进行了山地工程揭露，做了初步检查。1956年，安庆普查队并入地质部华东地质局三二四地质队，后改称月山分队。大队技术负责人李锡之，分队技术负责人姚宗玉，继续对铜牛井、铁铺岭铜矿点进行了工作，并做了普查评价。工作中，在铜牛井矿点上施工6个钻孔，完成进尺0.12万米、坑道26.60米、浅井32米。工作初期苏联专家伊格纳捷夫到矿区指导工作，指出根据古硐看，矿体可能向南倾斜，同时提了5批钻孔的施工建议。施工结果，先两个孔未见矿，第3个孔在3号老硐下部见石英脉铜矿多处，厚2—8米不等，含铜1.58%—3.86%，最高6.26%。由于未和上部老硐联系起来认识，误认为是孤立的小矿囊。但也怀疑矿体产状可能向北倾斜，于是就设计了一个由北向南打的斜孔，和已见矿的3号孔相对面施工以“包抄”3号老硐下延矿体，施工结果见到了8.48米厚的含铜石英脉，平均含铜3.14%。继后施工的孔也见到8.77米厚的铜矿。地面矿脉向南倾斜，由于当时对矿体产状认识模糊，认为各孔见的铜矿均为孤立的小矿囊，无工业价值。于1956年底提交了《安徽省怀宁月山铁铺岭铜矿最终评价报告》。探明铜金属储量0.04万吨。
参加野外工作和编写报告的人员有：姚宗玉、余绍龙、蔡月坤、曹道富。
1962年，三二六队重上铜牛井，最初由李有权主持工作，施工钻孔也见到铜矿。由于受原评论结论束缚，把普查工作转向就近的西接触带寻找工业矿床，未见矿。受挫后又转到古采坑旁打孔，又见矿。当时徐新桂担任岩心地质编录，研究地质剖面时发现“小矿囊”连接起来很自然，为向北陡倾斜的含铜石英脉铜矿。这时李有权调走，徐新桂主持工作后按此见解设计施工，取得良好效果；查明矿体产状，确认矿床具有一定工业价值。接着，周云生配合徐新桂测量了几百组不同方向的含矿裂隙，运用应变椭球体理论，合理地解释了“含铜细脉南倾，整个矿体北倾”的复脉带矿体现象。1965年转入勘探，1966年3月徐新桂等编写提交了《安徽省怀宁县铜牛井铜矿储量报告》，探明铜金属储量1.17万吨、钼金属储量0.06万吨、伴生金储量74.99公斤和银1.44吨。
1966年，安徽省储委批准报告可作为矿山设计依据。
矿区从普查到勘探完成主要工作量：钻探0.62万米，37个孔，坑探68.65米，浅井157.3米。
1975年元月，为扩大矿区远景延长矿山服务年限，三二六队派王国才、王瑞祥、余嘉澍等在矿区外围开展普查，验证激电异常，向东追索2号矿体的延续。施工结果异常区未发现矿体，2号矿体沿走向倾斜却有扩大。于1976年11月由王瑞祥编写提交了《安徽怀宁县铜牛井铜矿东段储量计算说明书》。施工12个钻孔，投入钻探工作量0.40万米。探明铜金属储量0.3万吨、钼金属储量0.04万吨。
1987年3—9月，应矿山要求，三二六队再次对矿区东段进行普查。追索2号矿体的延续，寻找平行矿脉；施工4个钻孔，投入钻探工作量1712.47米；查明矿体向东无延续，也没有发现平行矿脉。于1988年4月由方山登编写提交了《安徽怀宁月山铜牛井铜矿东部普查地质报告》。
综上所述，铜牛井铜矿的发现、勘查到作出评价，确是一个反复实践、认识的过程。50年代，华东地质局三二四队月山分队进行普查找矿，发现了老硐以下铜矿，但因对矿体产状没有搞清，作出了无工业价值的评价；60年代，省地质局三二六队再次进行勘查，查明矿体产状，肯定了矿床远景探明了储量，为矿山开采提供了依据。
1965年，安庆地区重工业局建立铜矿山，1970年建成投产。设计规模为日处理矿石250吨，年处理矿石7.65万吨，年产铜精矿2295吨。实际能力为日处理矿石300吨，年处理矿石10万吨，年产铜精矿3000吨。
投产以来已采出矿石154万吨，回收铜金属20970吨、钼金属487吨、金322公斤、银8.061吨和硫9319吨。上缴利润2556万元，税金645万元。预计保有储量：铜0.7万吨，钼0.05万吨，金0.14吨，银1.8吨。
铜牛井铜矿，矿床规模小，但矿石品位富，矿体陡倾斜，埋藏浅，易采易选。地方矿山开采20多年，经济效益显著，为发展地方经济做出了贡献。