重點研究和解決制約礦山生產和安全的關鍵技術問題以及礦區生態環境治理和保護的課題。創新“斜平硐”開拓方式和“多巷道、大斷面、低風壓”開拓通風系統，徹底解決傳統煤礦井筒瓶頸制約，系統改善安全條件；煤礦傳統的多盤區布置優化為“無盤區布置”，工作面由180m×2000m提升至350m×6000m，減少了巷道開拓和煤柱損失，開創了全新的礦井布置設計理念。大膽推行無軌膠輪運輸，環節多、人多、事故多、效率低的軌道運輸在神東礦區被廢除。首次將信息技術應用於煤礦生產系統，實現井下固定崗位無人值守。開發了連續采煤機無煤柱短壁采煤法，實現了邊角塊的高效安全開采，工作面回采率比傳統工藝提高25%以上。這些核心技術大大加快了建井速度。傳統的300-500萬噸的礦山建設周期是5-8年，現在需要10個月10萬噸。從業人員僅為國有重點煤炭企業平均水平的5%；百萬噸死亡率控制在0.0098，比美國平均水平低三倍。實現煤炭開采由勞動密集型向技術密集型的轉變；推動了高危行業向本質安全型企業的轉變，從“規模、模式、裝備”三個方面推動了國內煤炭行業的發展。
研發無巖巷道布置和地下水采空區過濾凈化再利用技術，實現地下水綜合利用，地面無廢山。提出主動生態治理理念，以大生態治理遏制小規模采礦活動影響，完成生態治理面積146km2，礦區林草覆蓋率由開發初期的3%提高到59.4%以上。神東億噸礦區生態環境綜合防治技術獲2006年內蒙古自治區科技進步壹等獎，對西部沙漠地區采礦具有指導和推廣價值。
《億噸礦區現代生產技術》、《傳統產業的改造——神東快速發展的思考》等書籍被生產、設計、教學等單位和部門采用，十余項成果獲省部級獎勵。先後被評為煤炭工業部拔尖技術人才、煤炭行業傑出創新人才，入選國家新世紀百千萬人才工程，獲得11孫齊悅能源獎。