Статский советник Байков пригласил в Пятигорск известного французского гидролога Жюля Франсуа, который изучал все источники Кавказских Минеральных вод и наметил планы каптажа главных в основных городах, где они берут начало. Франсуа оказался замешан в денежном скандале и уехал, не закончив работ. Они были продолжены горным инженером А.И. Незлобинским, основавшим и много своих проектов, и французским специалистом Леоном Дрю.
В 1880 году в Пятигорске было построено новое Ермолаевское ванное здание.
В 1881 году с окончанием срока аренды Кавказские Минеральные воды перешли в государственное ведение, к министерству земледелия и государственных имуществ, горный департамент которого начал проводить на водах серьезные работы, связанные с техническим усовершенствованием минеральных источников. Горный департамент, переходивший из одного министерства в другое, ведал Кавказскими Минеральными водами до 1917 года.
Благоустройство Пятигорска с момента окончания аренды стало улучшаться в связи с привлечением на воды опытных специалистов и со значительными финансовыми ассигнованиями. Проводились большие работы по каптажу – вскрытие подземных источников, заключение минеральных вод в трубы для вывода на поверхность, сооружению устройств для перехвата и сбора минеральных вод в местах их выхода на поверхность. Велись работы по переустройству ванных зданий. В 1886 году началось использование лечебных грязей Табуканского озера. В 1890 году был построен питьевой водой. Установлены зоны санитарной охраны минеральных источников.
«Путеводитель по Кавказским Минеральным водам», изданный Горным департаментом в 1891 году в Петербурге, писал:
«Управление вод имело возможность, кроме общего ремонта, сделать на водах следующие улучшения:
По Пятигорской группе:
а) Устроить каменную штольню теплосерных источников;
б) Перекрепить штольни источников Александро-Ермольского и Товиевского;
в) Капитально отремонтировать здания ванн Николаевских и Ермоловских (в этих зданиях поставлено 42 кафельных ванны, взамен старых каменных и цинковых и устроены две ванны для лечения грязью Тамбуканского озера);
г) Капитально отремонтировать казенную гостиницу, снабдив ее мебелью и другими необходимыми вещами;
д) Устроить во флигеле Елизаветинской галереи хирургический покой, снабдив его оперативными принадлежностями для помещения двух больных;
е) Построить здания для продажи кумыса;
ж) Оградить от города Эмануэлевский парк новой каменной оградой;
з) Устроить тротуары из дикого камня вокруг казенной гостиницы, вокруг сада и здания теплосерных ванн и вдоль казенного здания, занимаемого аптекою;
и) Переустроить центральную часть бульвара с Николаевским цветником и сделать вокруг этой местности шоссе;
к) Посадить две аллеи – одну перед зданием Николаевских ванн, другую