主要从事矿山岩体大变形灾害控制理论和技术研究。提出了“缓变型”和“突变型”大变形灾害的理论体系，研发了多套大变形灾害机理实验系统，创建了深部岩体力学实验室。形成了无煤柱自成巷110/N00工法技术体系，引领了矿业科学技术第三次革命。作为第一完成人，相关研究成果获国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步奖二等奖3项；获国家发明专利、美国和欧洲等发明专利共计55项；发表SCI/EI学术论文136篇。培养博士和博士后72名、硕士55名，所领导的科研团队被评为教育部优秀创新团队，为我国矿山工程科技进步、矿山安全生产和人才培养作出了突出贡献。
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