李金镛病故后，清政府决定选派“胆识俱优，足任艰巨”的官员前往接办。但是金局处极边寒苦之地，近邻强敌俄国，且总办做事受到多方牵制，所以人人皆视为畏途，一时间找不到可信之人派往。后查得候选知县袁大化曾随吴大澂在吉林珲春一带筹办垦荒、练兵事宜，耐苦耐劳。李金镛也曾派他充任该局的提调，襄助局务极为得力。

在李金镛奏请病假后，漠河金矿就由袁大化暂行代理。称其：“迄今数月，迭次接阅察牌，规划井然。现值隆冬封冻，工作较简，出金渐稀。该员方在力裁繁费，支柱艰危，且熟悉该处中外情形，竟无出其右者。昨接依克唐阿电称，地方静谧，诸臻就绪，可令该员一手经理。”

这样，清政府决定让袁大化接办金局矿务，继任为漠河金矿总局第二任总办。

袁大化，字南行，安徽省涡阳县人。曾随吴大澂在吉林办理军防，后在珲春一带筹办垦荒、练兵事宜。

袁大化接手后，李鸿章责令他清查出入账目，认真整顿和改革矿务，“力汰浮费”，勿任由经手者蒙混开销，并设法招揽矿丁，使金厂不致废辍，局内冗员择要酌留，其工作不得力者逐渐裁减，以免浪费。其管理期间，“出金不减于昔”。

袁大化派人四处查探金苗，先后探得观音山、达音河、洼希利沟等地金苗丰富。1891年，即清光绪十七年，在漠河金矿“金苗不旺”的情况下，扩大开采了奇乾河北沟砂金矿。当年漠河金矿总局产量达到20595两，比1890年只稍有下降。

由此，漠河金局所辖各厂，上自乌玛河，下达观音山，延江四千里，形成了范围广阔的金矿区域。这些金厂需要很多矿工，遂引起沙俄金匪觊觎。袁大化接任之后，查得乾北沟得有佳苗，出金很旺，于是在此处新招集矿丁一千五六百人，其中一半来自俄厂逃回的人员，而且期间还不断有俄、日、韩三国矿丁一再来求，表示愿遵循中国法制，入厂淘金。但是这些人良莠不齐，俄国奸细往往混杂其中，在矿厂滋事，危害金厂安全，所以他增派人员到分厂进行管制，并增拨护勇驻守矿厂，确保万无一失。

同时，袁大化还购买新机器改进生产。袁大化认为俄人“于矿务最为讲求，上下数千里内，开采者无虑二、三十处，各厂均用机器，事半功倍”。于是金矿局添置机器设备，仿照俄用机器淘沙，并引进俄人用的淘金木机器，雇用俄国木匠以及从江对岸回来的中国木匠，在金厂建造以水为动力的淘金木机器，用马车运输矿砂，使生产效率有了较大提高。袁大化还对采选工艺进行了改进，采用了“引水抛毛”的跑毛水道开采法。

此外袁大化认为，“今聚数千人于边荒遐陬，寸丝粒粟采购于一两年之前，转运于四五千里之外，盖不必邻敌生衅，而已哗溃堪虑……唯有借矿以屯垦，斯为筹边之上策……旗人惰于耕种，达呼尔、奇勒尔等诸部落又皆渔猎为生，遂使沿边要地视为瓯脱，俄人乘虚侵占，开矿迁垦，集商练兵……要而言之，不外矿垦兼营二事”。

金矿采区远离城镇千余里，向来没有土著居民，偶尔有少数奇勒尔人，也是以渔猎为生，不从事农业耕种。金矿开办以后，往来贸易的商人和矿工流民，很多都是携带家眷前来，袁大化让他们就地开垦土地，种植蔬菜粮米，这样就能够缓解从远道运粮的不便。光绪十八年，即公元1892年，总办袁大化上奏，“查开通漠河墨尔根山道，奏明在案，本系边矿要图，前因经费难筹，暂停开办。近察局务稍有转机此项开道经费应能筹出，此条山路如果开通，逐渐筹布，不但边防有益，即矿务亦籍永远”。

一系列措施，使得人迹罕至的边陲地区变得“兵民辐辏，商贾繁兴”。

到1892年，即光绪十八年，“除陆续归还借款、分给股商官利外，所有勇夫、饷械、粮运及各局经费均由该厂筹给，不费官款，并提存余利，如数提供黑龙江军饷”。

1893年，即光绪十九年，袁大化在公布的《漠河矿务公司启事》中称，今春“添建省费机器一座，淘洗亦称得力。前借官款，年来均经陆续还清。”而金矿的开办也实现了“兴利实边”的目的。

1894年，即清光绪二十年，漠河金矿总局又新办乌玛河金厂。至此，漠河金矿局“产金甚丰”，每年进贡朝廷数万两黄金。

自1892年，该厂出金日旺，尤以1895年最盛，四年间“报效黑龙江军饷银五十三万余两，北洋军饷十万两。又奏明提充江省赈需银八万九千余两，北洋赈需银六万七千余两。又追缴二十一年花红归入江省充公银三万六千余两。统共计银八十二万余两。”仅1895年，即清光绪二十一年，清廷就从漠河金矿总局获黄金5万两。

1895年甲午战争后，李鸿章被解除北洋大臣一职。袁大化遂以身体不适为由，请假出山休养，继任的北洋大臣王文韶选派湖南候补知府周冕接任总办。袁大化在任七年，为办金矿“不惜身命，亲督矿丁，入山穷搜博采，刻苦经营。又复外联邦交，多方笼络”。“所出金砂，除矿丁分成及局用股利花红等项外，报效军饷赈需共银八十余万两，为各省矿务所未有。”

周冕接任后，以“漠河地处极远，往返不易，消息难通，而瑷珲即黑龙江旧城，北距漠河二十里，南距观音山一千八百里，最为适中，原又为转运分局所在地”为由，将漠河金矿总局移至瑷珲。但周冕能力、威望皆不能服众，金矿产量也日渐减少。“光绪二十二年得金27 000余两，二十三年得金34 000余两”，较1895年，即光绪二十一年相差颇多。