В июле 1720 г. «в Сибирскую губернию на Кунгур и в прочие места для осмотру рудных мест и строения заводов» была направлена группа специалистов горного дела, в которую входили бергмейстер И. Ф. Блиер, бергштейгер И. Ф. Патрушев, несколько рудознатцев и артиллерийских учеников. Возглавить работу группы президент Берг-коллегии граф Я. В. Брюс поручил артиллерии капитану В. Н. Татищеву. Проведя несколько месяцев в Кунгуре, 30 декабря В. Н. Татищев и его спутники прибыли на Уктусский завод, ставший их резиденцией. Сюда же было переведено из Кунгура горное начальство. Таким образом, при Уктусском заводе временно расположилось Высшее горное начальство, ведавшее всей металлургической промышленностью Урала и Сибири.
Осмотрев завод и расспросив его жителей и работников, Татищев убедился в его бесперспективности как крупного центра производства металла. Речка Уктус не могла обеспечить его в должной мере гидроресурсами. Поэтому уже 2 января 1721 г. Татищев поручил управителю Уктусского завода заняться поисками места для нового завода, выгодное расположение которого позволило бы превратить его в мощное промышленное предприятие и центр управления уральской горнозаводской промышленностью. В результате этих поисков на реке Исети было определено место (подобранное, возможно, еще И. Астраханцевым) для строительства завода и города, получившего название Екатеринбург.
Упоминавшиеся выше братья Бабины были не только талантливыми рудоискателями, заложившими прочные основы обеспечения медной рудой нескольких заводов, но и первыми медеплавильными мастерами на Уктусском заводе. Плавить руду они обучались «в Колчеданском остроге у Василия Голубцова по росписи иноземца Дробыша, который промышлял серебряную руду в башкирах по Тасме реке». Складываемые Бабиными печи отличались совершенством конструкции по сравнению с работой тобольских медеплавильных мастеров Саввы Аврамова и Андрея Долгоносова, работавших на Уктусе в 1714–1715 гг. В числе награжденных за успешную плавку меди в 1718 г. были и братья Бабины: Сергею выдали 36 руб. и пять пудов соли, Федору и Родиону — по 20 руб. и по четыре пуда соли. В 1721 г. Татищев отстранил Бабиных от плавки руд из-за конфликта с бергмейстером И. Ф. Блиером, которого Сергей Бабин обвинял в том, что он дважды приезжал на Уктус и «ничего в промысле руд не показал». На допросе он признался, что был «в сердце без памяти» и напрасно оговорил Блиера, но все же братья Бабины лишились должностей медеплавильщиков: Федора перевели в должность лесного объездчика, Родион стал рудоприимщиком, а Сергей вообще оказался «надомным человеком, не получающим государева жалованья».
Предпринимать серьезные действия для улучшения положения Уктусского завода Татищев не решался, в частности, опасаясь недовольства заводских работников, что в условиях острой конкурентной борьбы за квалифицированные кадры казенных предприятий с Демидовыми могло быть чревато неприятными последствиями. Об этом сам Татищев так сообщал Берг-коллегии: «Опасаяся, дабы не сошли к Демидову, откуда выдачи не бывает, мое намерение оставил».
Тем не менее, по возможности Татищев старался привлечь на Уктусский завод новых квалифицированных специалистов горного дела. После его поездки на казенный Алапаевский завод оттуда на Уктус были приведены трое пленных шведских офицеров, в том числе бомбардир Индрик Шульц и ротмистр Петер Шенстрем. Труд пленных шведов использовался также при заготовке руды и выжигании угля, для чего из Верхотурья было переведен 141 человек.
Отношение Татищева к перспективам Уктусского завода было неоднозначным. С одной стороны, он укреплял поселение на Уктусе, в частности, распорядился в 1721 г. перевести сюда драгун, до того живших с семьями по ближним слободам и селам и занимавшихся хлебопашеством, и сформировал из них Уктусскую драгунскую роту. С другой стороны, он продолжал поиски подходящего для нового административного центра места на Исети. Позднее, в 1722 г., он не исключал и еще одного варианта решения этой проблемы: перевести Сибирское горное начальство в Тобольск, а в Уктусском заводе и Томске учредить два подчиненных ему нижних начальства — соответственно Угорское и Даурское.
Несмотря на то, что Татищев не верил в перспективы Уктусского завода как ключевого предприятия уральской горной промышленности, по его распоряжению именно здесь были открыты две из трех первых на Урале горнозаводских школ, словесная и арифметическая (третья была в Кунгуре). В первой у дьячка Петра Грамматчикова овладевали грамотой 29 учеников, во второй арифметике и письму у шихтмейстера Степана Братцева, воспитанника московской Артиллерийской школы, обучалось соответственно 20 и 5 человек. Кроме того, еще восемь человек обучалось у переведенного на Уктус из Тобольска пробирного мастера Кирса Загудзеева.
В марте 1721 г. Татищев сообщал Берг-коллегии о первых успехах в развитии школьного образования на Уктусе и возможных путях расширения числа обучающихся: «Здесь в школе 50 человек учатся разным наукам: читать, писать, арифметике и геометрии, а можно надеяться и более: детей боярских в здешних слободах много, и ежели таких обучать, то весьма хорошую услугу от них можно получить».
Татищев понимал, что дело подготовки грамотных специалистов для казенных горных заводов не терпит отлагательства. Но заводские работники не всегда охотно отдавали детей в обучение, поэтому на первых порах приходилось иногда применять меры принуждения. Сам Татищев вспоминал об этом в 1735 г.: «Сначала, как в 1721 году школа на Уктусе заложена, мастера от глупости весьма воспротивились, за что некоторые кнутом, другие плетьми жестоко наказаны, но ныне видя ис того им пользу, сами детей приводят и о принятии просят». По инициативе Татищева учащиеся школ, в том числе уктусской, были взяты на казенное жалованье: им выплачивалось по полтора пуда ржаной муки в месяц и по рублю в год на одежду и обувь.
Готовясь к строительству нового завода и центра управления уральской горной промышленностью, В. Н. Татищев задумывался о том, как обеспечить их защиту от угроз с юга, объяснявшихся близостью башкирских земель. В 1709 г. башкиры захватили село Верхний Уктус, сожгли сельскую Покровскую церковь и часовню, перебили и угнали «в полон» часть местных крестьян. Оставшиеся в живых жители села после этого разбежались, селение запустело. На этом месте Татищев решил заложить укрепление, призванное защищать будущий Екатеринбург, Уктусский завод и их окрестности от набегов башкир. В крепости, символично названной Горный Щит, была размещена часть драгун Уктусской роты. Тогда же у Татищева возникла мысль провести новую официальную дорогу в Сибирь через Горный Щит, чтобы здесь, как и в Верхотурье, можно было брать пошлины с провозимых товаров и устроить проведение ярмарки наподобие Ирбитской.
«Ближайший путь» в Сибирь, проходивший через Уктус, существовал ранее и был запрещен сибирским губернатором М. П. Гагариным. В доношении Берг-коллегии от 27 марта 1721 г. В. Н. Татищев и И. Ф. Блиер (Блюэр) ходатайствовали об отмене этого запрета, а еще четыре месяца спустя Татищев обратился в Тобольскую губернскую канцелярию с предложением перенести на Уктус Ирбитскую ярмарку. Вспоминая позднее об этой своей инициативе, В. Н. Татищев приводил такие аргументы в ее пользу:
«Через Верхотурье проложенная дорога как российскому, так и сибирскому купечеству надмерно далека и так многотрудна, что большая часть года к проезду возами не способна, и купцы принуждены товары свои верхом на вьюках возить и платят с пуда по полтине и более. И сверх того, когда лошадь упадет в грязи, то подмочением дорогих товаров в крайнее разорение впадали. Сверх же того <...> верхотурские воеводы, видя себя от главного надзирания во отдалении, а купечество принуждено яко в сеть в одно токмо оное место ехать, многими образы приметывалися, купцов грабили и разоряли <...> Купечество принуждено было (от) торгу отстать или искать способов и провозить товары чрез Башкирь и другими заповедными дорогами, отдавая себя в страх крайней погибели».
В декабре 1721 г. сибирский губернатор А. М. Черкасский разрешил купцам свободный проезд через Уктус во время проведения Ирбитской ярмарки. В удобстве расположения Уктусских заводов князь Черкасский имел возможность убедиться, лично побывав на Уктусе в феврале 1723 г. Что касается переноса ярмарки, то запрос о такой возможности направлен был в Камер-коллегию, ведавшую тогда вопросами торговли. Переписка губернской канцелярии с Камер-коллегией затянулась, дело осложнялось еще и тем, что вице-губернатор ссылался на нежелание (хотя документально и не подтвержденное) купцов отказываться от привычной для них Ирбитской ярмарки в пользу гипотетической Уктусской. Наконец, 3 декабря 1723 г. вышел указ Камер-коллегии об учреждении всероссийской одно- или двухнедельной ярмарки при Уктусском заводе, но не вместо Ирбитской ярмарки, а в дополнение к ней и в другие сроки. Однако в дальнейшем устройство новой ярмарки предполагалось уже не на Уктусе, а в только что основанном и быстрыми темпами развивавшемся Екатеринбурге, через который должен был пройти и новый Сибирский тракт.
В январе 1722 г. на Уктусский завод прибыл посланный Берг-коллегией берграт И. М. Михаэлис, а несколькими днями позже Татищев, временно передав ему дела, отправился в Петербург. Оставляя инструкцию комиссарам Бурцову и Неелову, Татищев не забыл наказать им «за школами надзирать накрепко, чтоб прилежно обучались». С основанием Екатеринбурга ученики уктусских школ подлежали переводу в учреждавшиеся там школы. В январе 1724 г. де Геннин сообщал Берг-коллегии, что в них «будет до 100 человек обучаться младенцев, которые до днесь на Уктусе собраны». Таким образом, созданные Татищевым уктусские школы лежали у истоков горных школ Екатеринбурга.
В отношении перспектив возведения нового города и завода на Исети берграт Михаэлис скорее выражал скептицизм, отдавая предпочтение Уктусу, что отражено в его доношении Берг-коллегии в июне 1722 г.: «Места к домнам в 6 верстах о Уктуса я осматривал... Однако ж есть опасно, что при высокой воде Исеть-река разольется, и плотина испортится. Может в Уктусе оное дело лучше произведено быть».
Не одобрив выбранного Татищевым места для строительства завода на Исети, Михаэлис, временно возглавивший уральскую горную администрацию, распорядился начать возведение плотины нового завода на Уктусе выше по течению, но ее в первое же половодье снесло вешними водами109. Решать судьбу так неудачно начатого очередного строительства на Уктусе предстояло уже новому начальнику уральских горных заводов.