兖矿集团积极探索把“燃料”变成原料的创新之路，综合开发利用煤炭资源，发展煤化工产业。图为兖矿集团有限公司煤化分公司夜景。 （2006年4月摄）
1991年后，随着煤炭科技进步加快，济宁市煤炭企业坚持“科学技术是第一生产力”的指导思想，全面实施“科技兴安”“科技兴煤”战略，不断加大对煤矿科技和研发的投入，注重先进技术的推广和应用，形成以煤炭企业为主体，科研机构和大专院校为中坚力量，社会广泛参与、国内外合作的“产学研”一体化的行业科技创新体系。部分煤炭企业与高等院校、煤炭科研机构，建立长期、稳定、广泛的技术合作关系。多数煤炭企业组建自己的研究机构、实验室和煤矿技术研发基地，促进了全市煤炭科技不断进步。
2002年，济矿集团设立技术研发中心，隶属集团公司经济运行部管理。由于发展需要，2006年1月，技术研发中心从经济运行部分离出去，成立科技信息中心，行使集团公司科技管理与技术研发职能。下设落陵新产品开发研究所、运河通防研究所、阳城地压研究所、花园水害防治研究所、海纳公司机械制造与设计研究所等。中心以中国矿业大学、山东科技大学等多所科研院校为技术依托，围绕采掘、煤炭洗选、一通三防、地压与水害防治、机械制造研发等，开展科技攻关和新产品开发，取得明显成效，形成集研究、开发、试验、推广于一体完善的技术创新体系。2007年被认定为市级企业技术中心，2009年被认定为省级企业技术中心。2010年，技术中心有人员400余人，其中研究与实验人员379人，高中级职称人员127人，拥有市级以上专家2人，硕士以上学位人数30人。技术中心拥有先进的试验、测试仪器及中试设备，设备原值7000多万元，有科研用房1000平方米，为技术中心建设、运行提供了坚实基础。科技研发投入逐年增加，至2010年，累计投入科技研发费用1.2亿元，完成省、市级科技项目80项。1991—2010年，集团公司推广应用新成果20项，取得市级以上表彰成果33项，山东省煤炭科技进步奖成果5项，主持与参加制定国际、国家、行业标准2项，专利成果18项。古城煤矿等矿井先后获国家科技进步双十佳矿井、山东省科技兴矿优秀矿井、一通三防安全科技示范矿井等荣誉称号。
许厂煤矿联合中国矿业大学，组织开展建下条采保护煤柱矸石置换开采综合技术研究，在国内外首次提出并实践利用矸石充填置换开采部分条采煤柱新方法，解决了煤矿“三下”压煤开采、条采煤柱的部分回收及矸石不上井等主要技术难题，其整体技术达到国际先进水平，其中“矸石充填置换煤关键技术研究与应用”项目获国家科学技术进步二等奖，国家煤炭工业科技进步一等奖，被中国煤炭工业协会授予煤炭工业十大科技成果称号。
唐口煤矿千米多立井快速建设技术于2003年10月获国家科技进步二等奖。
太平煤矿针对3#煤层条件，自1996年开始与中国矿业大学合作，通过提高开采上限、疏放水等措施，解放3#煤层600多万吨资源。为解放村庄建筑物等“三下”压煤，提高煤炭资源采出率，从根本上遏制开采过程中溃水、溃砂等重特大事故的发生，自2002年底，开始“三下”厚煤层膏体充填不迁村采煤技术研究，2006年开始实行充填开采，至2010年底，完成充填量90万立方米，生产原煤120万吨。
1997—2004年，杨庄煤矿与中国矿业大学合作进行“GIS工程地质决策模型研究与应用”项目研究，解决第四系松散层下煤炭开采，成功采出煤炭近300万吨，直接经济效益6亿多元。该项目获得国家一级科研成果奖。