De väpnade angriparna tros ha attackerat guldgruvan i slutet av helgen med målet att stjäla bitar av den dyrbara metallen.
– Gänget öppnade eld, först sköt de i luften och sedan siktade de på gruvarbetarna, säger en lokal polis.
Attacken ägde rum i samhället Djikando, en mil från provinshuvudorten Gaoua.
Under de senaste åren har utvinning av guld blivit allt vanligare i landet vars ekonomi annars är beroende av bomullsexport.
Stora delar av gruvindustrin är i nuläget inofficiell och därmed oreglerad. Den officiella guldgruvindustrin sysselsätter runt 15 000 personer direkt medan den inofficiella uppskattas sysselsätta upp till 1,5 miljoner.