В конце 1723 года по именному указу Петра I Капустин должен был ещё раз отправиться на Дон, в те же Казачьи городки, где он побывал в 1721 году. Но на этот раз в экспедицию включили иностранца Самуила Ронталлера, который отказался ехать зимой. Экспедиция была отложена. А через некоторое время был укомплектован состав другой экспедиции для разведки донецких каменноугольных месторождений, для которой специально из Англии выписывают "угольных мастеров".
Английское правительство неохотно даёт разрешение на выезд в Россию опытным мастерам. Из Британии отпускают только малоквалифицированных авантюристов. Летом 1724 года экспедиция таки выехала на разведку в донецкие степи. Фактически ею руководил Капустин. Английские специалисты не желали организовывать детальную разведку, отказывались применять разведочное бурение.
А в декабре 1724 года один из англичан, Грегори Никсон, отправился в Бахмутский уезд, осмотрел месторождения каменного угля и донёс Берг-коллегии, что "оное уголье не такой доброты как те, которые мне в Москве показаны". Но при этом, противореча самому себе, Никсон рекомендовал Берг-коллегии открыть здесь угольный завод. Этот совет оказался запоздалым. В районе Бахмута уже велись крупные разработки каменного угля.
В 1723 году управитель городка Бахмута Никита Вепрейский и капитан Семён Чирков донесли, что в 25 вёрстах от Бахмута разрабатываются месторождения каменного угля: "Оное уголье окопывано в горе по мере и длину 15 сажен в вышину 10 сажен и оное земляное уголье употребляеца ныне на Бахмутские соляные заводы, в казеные кузницы на латание солеваренных сковород и на прочие поделки".
Уже тогда на шахтах вблизи Бахмута работало 200 человек, а Вепрейский и Чирков просили прислать из центральной России ещё несколько сот человек для дальнейшей разработки каменного угля.
Григорий Капустин в своих письмах, адресованных Берг-коллегии, критиковал Грегори Никсона за саботаж разведывательных работ и постоянное пьянство. В конце концов он добился назначения ревизии работ Никсона и его спутников. Была создана специальная комиссия для проверки и расследования заявления Капустина. Влиятельный придворный Иван Телепаев по поручению Берг-коллегии проверил деятельность экспедиции и убедился в справедливости капустинских замечаний. После чего Пётр приказал отправить английских горе-мастеров обратно на родину.
Но продолжить свои исследования после смерти Петра I Капустину не удалось. Екатерина I, наследница престола, распорядилась "заметить" те места, где производилась разведка, и больше не организовывать экспедиций без её личного указания.
Хотя разведывательные работы Капустина в Донбассе и были прерваны, уже первые две его экспедиции являются огромным вкладом в дело изучения природных богатств донецких степей. Разведка каменного угля на Дону послужила толчком для розыска угольных месторождений и в остальных районах России.
Русский геолог-самоучка своим трудом, упорством и знанием добился того, что на всех геологических картах России земля в районе бассейна Северского Донца будет обозначена как территория, богатая залежами каменного угля. И в будущем именно здесь будут основаны металлургические гиганты и начнётся промышленное освоение края, носящего гордое имя Донбасс.
Начало промышленного Донбасса
Возникновение горной и горнозаводской промышленности на юге России находилось в тесной связи с общим промышленным развитием страны. Здесь постепенно накапливался опыт добычи и использования угля для солеварения и кузнечных работ. Местные жители добывали уголь для отопления жилищ и хозяйственных надобностей. Со средины 80-х гг. XVIII века в небольших масштабах велась разработка каменноугольных месторождений для нужд флота и внутреннего рынка.
Выход России к побережью Черного и Азовского морей потребовал налаживания производства орудий и боеприпасов для флота и южных крепостей из металла, выплавляемого из местных руд на донецком каменном угле. Доставка железа с Урала на дальние расстояния при примитивных транспортных средствах была дорогостоящей и длительной. Поэтому по поручению царского правительства английский инженер Ч. Гаскойн в 1794 г. подготовил проект завода, который решено было построить на р. Лугани в 15 верстах от ее впадения в Донец. Предполагалось использовать силу воды для приведения в действие механизмов завода, сплавлять к нему по Донцу каменный уголь из Лисичанска и доставлять железную руду из окрестных сел - Городища и Петропавловки. 14 ноября 1795 г. был издан указ "Об устроении литейного завода в Донецком уезде при реке Лугани и об учреждении ломки найденного в той стране каменного угля".
В 1796 г. началось строительство завода, вокруг которого возникло поселение "Луганский завод". Так было положено начало металлургии Юга и основан первый рабочий поселок металлургов, нынешний Луганск.
Для обеспечения завода углем в 1795 г. на территории современного Лисичанска был заложен первый в Донбассе каменноугольный рудник. Уже в 1796 г. здесь стали добывать уголь. Сплавлять его по Донцу и Лугани не удалось, так как расчистка русла рек не была закончена, и топливо доставлялось на волах. Уголь шел на удовлетворение нужд флота, отопление казарм, кузниц и различных хозяйственных целей, а также поступал на рынок. Кроме Лисичанского появились новые рудники, началась систематическая промышленная добыча угля. За первое десятилетие (1796–1806) она составила 2,4 млн. пудов угля, из них 90% приходилось на долю Лисичанского рудника.
В 1799 г. на Лисичанском руднике из каменного угля выжгли кокс для Луганского завода, положив начало производству кокса в стране. 4 октября 1800 г. на заводе задули доменную печь и из местной руды на донецком угле получили чугун. Это была первая в России выплавка чугуна на минеральном топливе. Супер-интендант Луганского завода в своем донесении сообщал: "отлитые из Городищенской руды ядро, бомба и граната, которые суть первые посредством кокса в сей империи отлитые".
Однако это была лишь опытная плавка. Наладить доменное производство на каменном угле тогда не удалось. Металлургия России, сосредоточенная на Урале, основывалась на древесном угле. Английские же мастера, работавшие на заводе, не смогли использовать уже накопленный в их стране опыт выплавки чугуна на коксе. Кроме того, местные руды имели низкое содержание железа, а лисичанский уголь слабо коксовался. Завод превратился в передельный и с 1807 г. переплавлял уральский чугун и металлический лом, поступавший из южных крепостей и от Черноморского флота. Добыча руды прекратилась еще в 1802 г.
Луганский завод представлял собой казенную мануфактуру и первое время приносил довольно значительную прибыль. За первые пять лет было выпущено около 1 тыс. орудий и примерно 400 тыс. снарядов. В период Отечественной войны 1812 г. он расширился и поставил русской армии много пушек и снарядов.
В 1830–1840 годах опыты плавки местных руд на минеральном топливе продолжались, но промышленного значения они не имели. В эти десятилетия казенные заказы были сокращены, и завод приступил к производству промышленного оборудования и сельскохозяйственных машин. Неоценимую службу завод сослужил в годы Крымской войны, когда он ежедневно посылал защитникам Севастополя по 3 тыс. пудов снарядов.
Новые опыты использования минерального топлива для выплавки металла были проведены в Керчи, где открыли богатые месторождения железных руд. В 1850 г. в построенной там домне начались плавки из местных руд на донецком антраците. Во время Крымской войны этот казенный завод разрушил неприятель. 1858 г. в Бахмутском уезде (на территории современного Енакиево) был заложен доменный завод, названный в честь Петра I Петровским. Здесь выплавили свыше 30 тысяч пудов чугуна, но наладить доменное производство не удалось.
Накопленный на заводах опыт не пропал. Как справедливо замечал известный русский ученый, инженер И.А. Тиме, "казенная опытная плавка, со всеми ее затруднениями и временными неудачами, дала возможность следующим частным предпринимателям встать на более твердую почву, послужившую к дальнейшему развитию горного дела на юге России".
До начала 40-х гг. XIX в. основным поставщиком угля являлись северная и западная части Донецкого бассейна. Здесь находились крупный Лисичанский и два других казенных рудника. Действовали и небольшие, кустарного типа помещичьи шахты, на которых уголь добывался только осенью и зимой. Наряду с этим имелись и крупные разработки, к которым принадлежала, например, шахта села Александровка (ныне территория Донецка). В 1905 г. ее производительность вдвое превысила добычу угля на Лисичанском руднике.
В Бахмутском и Славяносербском уездах Екатеринославской губернии государственные и помещичьи крестьяне добывали уголь в мелких шахтах ("дудках"), разрабатывая с помощью простейших инструментов только верхние слои. Ручным воротом в шахту спускали людей и поднимали уголь. В Области Войска Донского таким же способом добычу угля вели казаки.
В 1817 г. началась разработка антрацита у казачьей станицы Грушевая (ныне Шахты). Уже в 1844 г. на долю Грушевского угля приходилось больше 50, а в 1860 г. - 73% всей добычи в Донбассе.
При всех успехах в освоении природных богатств феодальные порядки и экономическая отсталость страны задерживали создание в Донецком бассейне развитой горной и горнозаводской промышленности. Из 45 каменноугольных и антрацитовых рудников, действовавших в начале 50-х гг., лишь на Лисичанском и Александровском использовались паровые машины и правильно велись горные работы.