Шахта — это сложное подземное сооружение. С множеством штреков и разными горизонтами она на первый взгляд кажется лабиринтом. Но добыча велась вовсе не наугад. Точные подземные измерения были основой успешной и безопасной горной разработки.

Горнякам нужно было как можно точнее следовать ценным рудным жилам и слоям породы. Важную роль при этом играл забойщик: благодаря опыту он мог отличить ценную руду от обычной породы. Однако направление проходки задавал маркшейдер. Он выполнял съемку выработок, наносил новые штреки на горные планы и тем самым, по сути, создавал план шахты под землей.

Задачи маркшейдера были похожи на работу современного инженера-геодезиста. Он определял границы горных отводов на поверхности и под землей и следил за тем, чтобы работы не заходили в соседние шахты или на чужую собственность. Уже в Средние века маркшейдеры были присяжными чиновниками. Их измерения имели юридическую силу и считались обязательными документами.

Для работы они использовали разные измерительные приборы, среди них компас, угломер, мерная цепь, мерный шнур и уклономер.

С помощью уклономера они определяли угол подъема или спуска штрека. Так можно было задать, насколько сильно новая выработка должна подниматься или опускаться.

Чтобы определить стороны света, они использовали специальный шахтный компас — так называемый циркумферентор. Его крепили к туго натянутому шнуру, и он показывал направление магнитного севера. Поскольку железо могло бы повлиять на компас, и измерительные приборы, и шахтерские лампы по возможности делали без железных деталей.

Чтобы забойщик вел штрек точно в заданном направлении, в конце концов сверху, от потолка, опускали так называемую разметку. Она состояла из трех шнуров с каменными грузами, которые точно выравнивали по отметке на скальной стене. Эта простая, но эффективная подсказка помогала горнякам вести штрек в запланированном направлении с точностью до сантиметра.