В 1837 г. состоялась экспедиция по изучению Донецкого кряжа с целью определения его перспектив на каменный уголь, организованная на средства уральского горнозаводчика А. Н. Демидова и руководимая профессором Парижской горной школы Ф. Ле- Пле, которым был сделан неверный вывод о том, что богатства Донбасса не могут идти ни в какое сравнение с месторождениями каменного угля Англии, Франции и Бельгии. Этот вывод, а также некоторые геологические результаты экспедиции были оспорены профессором Московского университета Г. Е. Щуровским. Однако заслугой Ф. Ле-Пле явилось обобщение большого материала, накопившегося в результате исследования этого района.
Большое значение имела экспедиция, осуществленная в 1841 г. выдающимся английским геологом Р. И. Мурчисоном, французским палеонтологом Э. Вернейлем и отечественными учеными А. А. Кейзерлингом и Н. И. Кокшаровым. Работа этой экспедиции оказалась весьма эффективной благодаря созданным для ее проведения по указанию Горного ведомства исключительным условиям. Экспедицию сопровождали и давали разъяснения лучшие специалисты — знатоки геологии и горного дела, ей были предоставлены все имевшиеся материалы. В итоге Р. И. Мурчисон установил, несмотря на сильную дислоцированность донецких отложений, переход от древних осадочных отложений на юге к более молодым на севере, Наиболее древними осадками региона он считал красноцветные песчаники и конгломераты, ошибочно отнесенные к карбону; неверно был сделан вывод об отсутствии в Донбассе девонских отложений. Продуктивная толща была им разделена на основе палеонтологических и литологических данных на три яруса. Им был уточнен объем подразделений пермской системы. Представляло интерес предположение Р. И. Мурчисона о том, что кристаллические породы расположенного к югу от Донецкого кряжа массива составляют «геологическую ось» всего региона. В отличие от Ф. Ле-Пле Р. И. Мурчисоном был сделан весьма оптимистический прогноз относительно перспектив каменноугольного бассейна.
В последующий период были проведены многие важные геологические исследования бассейна: впервые начата инструментальная съемка, составлены так называемые пластовые карты с нанесением угольных пластов, выяснена в общих чертах его тектоника, подсчитаны запасы угля для восточной его части. Были внесены новые данные в стратиграфию пермских, юрских, меловых и третичных отложений. Наиболее значительными на этом этапе были работы братьев Ан. А. и Ал. А. Носовых, Е. Б. Иваницкого, А. В. Гурова, А. И. Антипова, Н. П. Барбота де Марии, Н. Д. Борисяка, И. Ф. Леваковского, П. П. Пятницкого, В. А. Домгера и др. В части стратиграфии недостатки этих работ были связаны с неумением отличить девонские отложения от каменноугольных, триасовые от пермских и юрских. Руководителем работ по составлению пластовых карт был академик Г. П. Гельмерсен, который, однако, поддержал неверный взгляд; Ф. Ле-Пле о малых перспективах угля в бассейне[25], довлевший в известной мере над исследованиями последующих лет.
В 1881 г. VI съезд горнопромышленников Юга России постановил ходатайствовать перед Горным ведомством о детальной разведке железных руд в Донбассе. Геологический комитет считал необходимым развивать детальные систематические геологические исследования в этом районе, являющемся одним из наиболее перспективных в Европейской России. Обязательным условием для их начала было получение всех картографических материалов, копий маркшейдерских планов и разрезов предшествующих лет.
В 1883 г. по предложению Горного департамента Геологический комитет постановил начать работы в Донецком бассейне летом 1884 г. и поручил их старшему геологу И. В. Мушкетову. Однако финансирование этих работ задержалось более чем на шесть лет.
В 1889 г. была образована комиссия в составе И. В. Мушкетова, Ф. Н. Чернышева и А. А. Краснопольского для выработки проекта организации и плана исследований по Донбассу, к которым предполагалось приступить в 1890 г. В ее работе также участвовали Г. Д. Романовский, Н. А. Иосса, Н. Д. Коцовский и Н. С. Курнаков. Комиссия Геолкома указала также на необходимость составления новых пластовых карт для наиболее перспективных участков бассейна. Но лишь в 1892 г. Горный департамент выделил на проведение детальных геологических исследований в Донецком бассейне средства в количестве 7 000 руб. в год. Руководителем работ был назначен Ф. Н. Чернышев, который их начал со сбора всех имевшихся материалов, прежде всего картографических. Получить эти материалы было нелегко, поскольку они были рассредоточены в разных учреждениях и часто не имелось их копий. Директор Геолкома А. П. Карпинский настаивал и на установлении широких контактов с другими учреждениями, работавшими в Донбассе, в частности с Харьковским отделением Русского технического общества.