Горный институт помещался на Васильевском острове на набережной Невы в здании, построенном по проекту знаменитого архитектора А. Н. Воронихина. Строительство продолжалось с 1806 по 1811 г., и когда было закончено, глазам восхищенных современников явилось «полное сосредоточенного величия здание, одно из лучших в столице».{14} С благоговением подходили к этому храму горной науки юноши, приезжавшие учиться в Петербург со всей России. В 1867 г. среди них был и донской казак И. В. Мушкетов.
В том году на первый курс Горного института поступало 17 человек, из них 12, в том числе И. В. Мушкетов и его товарищи по-гимназии, сдавшие вступительные экзамены (по математике, физике, ботанике и зоологии), были зачислены студентами, а не сдавшие 5 — вольнослушателями. Приказ об этом по Горному институту был отдан 12 сентября 1867 г.{15}
Начались годы учебы в Горном институте. Полный курс обучения в Институте в это время (согласно Уставу 1866 г.) был пятилетним, включавшим богословие (I, II, III курсы), высшую математику и начертательную геометрию (I, II и III), физику (I, II, III), химию неорганическую (I, II), химию органическую (III), химию аналитическую (IV, V), черчение (I, II, III), кристаллографию (I), минералогию (II, III), ботанику (I), зоологию (II), политическую экономию (II), статистику (II, III), законоведение (III, IV), прикладную и горную механику (III, IV, V), строительное искусство (III, IV, V), испытание минералов паяльной трубкой (III), пробирное искусство (III), горное искусство (IV, V), металлургию (IV, V), палеонтологию (IV, V), геологию (IV), геогнозию и рудные месторождения (V); иностранный язык входил в программы всех пяти курсов.
На первых трех курсах преподавались в основном общие предметы, на четвертом и пятом — специальные. Последние делились на два разряда — горный и заводской. В первый были включены горное и маркшейдерское искусство, геология, геогнозия, рудные месторождения и палеонтология; во второй — металлургия и галургия, пробирное искусство, неорганическая и аналитическая химия. На четвертом курсе студенты по желанию избирали один из разрядов, но обязаны были не только слушать лекции по предметам другого разряда, но и сдавать по ним испытания. Для получения диплома горного инженера непременным условием были высокие оценки по предметам выбранного разряда.
Занятия начинались 15 сентября и заканчивались в апреле; в мае проходили экзамены, а после них летом — студенческие практики. После первого курса в окрестностях Петербурга проводилась геодезическая практика; после третьего — сначала геологическая практика на реке Волхове и Ладожском озере, где осматривались обнажения — выходы горных пород по их берегам, а затем посещение металлургических цехов на Ижорском, Путиловском и других заводах. После четвертого курса студенты направлялись небольшими группами для знакомства с производством работ на заводы и рудники горно-заводских центров России (Урал и др.). И. В. Мушкетов такую практику проходил на угольных копях (шахтах) в области Войска Донского.
В институте преподавали опытные педагоги и известные крупные ученые. Учителями И. В. Мушкетова были профессор П. В. Еремеев (курс кристаллографии и минералогии), профессор В. Г. Ерофеев и адъюнкт В. И. Мёллер (курс палеонтологии), профессор Н. П. Барбот де Марии и адъюнкт А. П. Карпинский (курс геологии, геогнозии и рудных месторождений); высшую математику читал профессор Г. А. Тиме, физику — К. Д. Краевич, химию неорганическую — профессор В. В. Бек, химию органическую — адъюнкт К. Д. Сушин, химию аналитическую — профессор К. И. Лисенко, прикладную и горную механику — профессор П. А. Олышев и адъюнкт И. А. Тиме, зоологию — И. И. Мечников, ботанику — С. М. Розанов, металлургию — профессор Н. А. Кулибин и адъюнкт Н. А. Иосса и др.
На первых курсах И. В. Мушкетов не выделялся среди других студентов успехами в учебе. Но всегда спокойный и доброжелательный, он вызывал к себе уважение и симпатии не только студентов, но и преподавателей.
Активный член Донского землячества студентов, существовавшего в Петербурге, он со своим земляком П. И. Ивановым, по словам В. Ф. Богачева — другого своего земляка, был хранителем казацких донских традиций и песен. В 1869 г. в Технологическом институте образовалась касса для помощи неимущим донским студентам, куда вскоре влились донские студенты других учебных заведений Петербурга. Но через год или полтора, вспоминает В. Ф. Богачев, {16} выяснился факт неправильного использования общественных средств. Возмущенные этим И. В. Мушкетов, П. И. Иванов и другие потребовали полного отчета у лиц, ответственных за кассу, а затем вместе с другими студентами вышли из ее состава, и она вскоре прекратила свое существование. Во время летних каникул И. В. Мушкетов ежегодно наезжал в станицу Урюпинскую погостить у родных, повидаться с отцом, который в это время здесь жил. {17}