Макет штанговой машины С.Е. Козопасова 1826 года изготовлен тагильским мастером И.А. Треноженко в 2006 году.

В 1814 году в Нижнем Тагиле началась разработка Меднорудянского рудника, которая велась шахтным способом. Большой проблемой для работ по добыче руды и малахита стали грунтовые воды, которые то и дело затапливали штольни, угрожая жизни мастеровых.

Степан Ефимович Козопасов (1781–1838), мастер-механик Нижнетагильского завода, занимался металлообработкой и гидротехническими устройствами. Учился у известного механика Е.Г. Кузнецова.

В 1808 году, по заданию Нижнетагильской заводской конторы, Степан Ефимович Козопасов (1781–1838 гг.) прошел двухгодичное обучение на Сестрорецком оружейном заводе. Вернувшись в Нижний Тагил, С.Е. Козопасов проявил себя, как талантливый инженер, внедрив в производство полезные усовершенствования. Затем ему удалось познакомиться с крупными металлургическими и машиностроительными заводами Петербурга, Москвы и Швеции.

Для решения проблемы откачки грунтовых вод Степан Ефимович Козопасов предложил установить в шахте штанговую машину, которая представляла собой водяной двигатель с качающимися штангами. Передаточный механизм машины состоял из крестовин, вертикальных рычагов и горизонтальных шестов — «штанг», которые раскачивались и приводили в действие специальные устройства — коромысла, заставляя двигаться поршни в двух цилиндрах. При подъёме поршня вода поднималась наверх, затем стекала по специальному жёлобу в реку, потом поднимался поршень во втором цилиндре, и действия машины повторялись.

Такая система передачи механической энергии на огромное расстояние была уникальной в своём роде, хотя и обладала серьёзным недостатком: она издавала громкие скрип и стуки, которые были слышны на несколько вёрст окрест.

Но машина справлялась с поставленной задачей — откачивала грунтовые воды, которые постоянно заливали шахты Медного рудника.

Сооружение деревянной машины началось в апреле 1826 г., а в августе 1827 г. она вступила в строй. Её длина превысила один километр, а передаваемая мощность, по подсчетам тагильского инженера Е.А. Канделя, достигала 112 лошадиных сил.

В 1828 году С.Е. Козопасов создал вторую штанговую машину. Первая машина дважды — в 1832 и 1877 гг. — модернизировалась и благополучно проработала до конца XIX века.

За своё изобретение Степан Козопасов получил от Демидовых «вольную» и солидную денежную премию, которую он использовал на организацию своей скобяной мастерской на улице Тагильский Криуль (сегодня это улица Черных).