Ouverte en 1759, la fosse Frandemiche est terminée l’année suivante. Assez rapidement elle est dotée d’un baritel (treuil) animé par un manège à chevaux, ou machine à molettes, qui remontait les paniers de charbon et les tonnes remplies d’eau. Le manège actionnait un ensemble de deux tambours tronconiques superposés sur lesquels s’enroulaient des câbles passant sur deux grandes poulies, les molettes, montées sur le chevalement, pour être renvoyés dans les puits.

Dans son Mémoire sur la Houillère de Littry, Héricart de Thury décrit précisément les installations de Frandemiche : un bâtiment en pans de bois et torchis, couvert en paille et reposant sur un terre-plein haut d’environ 2 mètres, abritait la fosse et la machinerie des molettes.

En juin 1802, le manège à chevaux de Frandemiche est remplacé par une machine à vapeur des frères Périer du même type que celle conservée dans le musée. Les investigations archéologiques ont mis à jour les fondations de l’un des deux fourneaux de chaudières utilisées pour alimenter en vapeur la machine. Le bâtiment en pans de bois fut remplacé peu de temps après par un bâtiment maçonné dont la fouille a relevé qu’il recouvrait dans sa prairie méridionale l’entrée du puits. D’une section carrée d‘environ 2 mètres de côté, l’entrée du puits était le nœud de l’exploitation : les mineurs descendaient dans les galeries à 97 mètres de profondeur par un jeu d’échelles, le charbon y était amené au jour de même que l’eau d’épuisement.

En 1846, la fosse Frandemiche fait l’objet de travaux importants comme les fouilles peuvent le montrer.

A la suite de l’ordonnance royale du 22 mai 1843 réglementant l’emploi des appareils à vapeur, les chaudières à ballon d’ancien modèle utilisées à Littry ne sont plus conformes : dans ces chaudières sphériques en tôle de cuivre, la flamme circulait au-dessus du niveau d’eau, ce qui était interdit et chacune d’elles était dotée d’une seule soupape de sûreté alors qu’il en fallait deux. Passés plusieurs délais accordés par l’administration, la Compagnie des mines de Littry entreprend au printemps 1846, une importante campagne de mise aux normes de ses chaudières à vapeur.

Sur le carreau de mine de Frandemiche, elle fait ainsi édifier un fourneau adapté à une chaudière en tôle de fer (atelier Durenne à Paris) qui respecte les nouvelles normes de sécurité. La fouille a permis de retrouver les fondations de ce fourneau dans l’alignement de la cheminée conservée en élévation, laquelle porte l’inscription « 1846 AVRIL » attestant la date d’installation de ces équipements.

Fermé en 1864, le puits de Frandemiche dut être assez rapidement bouché et les constructions du carreau démantelées. C’est à cet endroit qu’en 1902, Monsieur Labbey fit construire le musée.