В 1810—1816 гг. молодой инженер Луганского литейного завода Евграф Петрович Ковалевский в свободное время занимался геологическими исследованиями на Северском Донце и установил, что по его правому берегу в северо-западном направлении простирается горный кряж. Ковалевский назвал его Донецким, но преуменьшил его протяженность к северу на 50 км, а на юге ошибочно посчитал, что кряж доходит до Азовского моря и Дона.

По Е. Ковалевскому, Донецкий кряж состоит в основном из возвышенных степей, пересекаемых глубокими долинами, буераками и равнинами, значительно реже — из невысоких гор увалистого, конусообразного, изредка увесистого вида; чаще они имеют правильную форму и оканчиваются плоскими или округлыми террасами. Ковалевский определил наиболее высокие участки кряжа как водораздел рек бассейнов Северского Донца и Миуса (гора Могила-Мечетная, 367 м). Он обнаружил, что Донецкий кряж рассекается стекающими с него реками на ряд сравнительно небольших (30—50 км) «отрогов» и выделил десять таких ветвей различных направлений, в том числе Нагольный кряж.

В 1828 г. Е. Ковалевский в этом же районе проводил разведку месторождений каменного угля и открытых им полиметаллов. Он выяснил, что в геологическом отношении Донецкий кряж является огромным бассейном. Научный первооткрыватель Донбасса Ковалевский был и его первым исследователем — он составил первую геологическую карту Донбасса, рекомендовал начать поиски и разведку его рудных месторождений.