“十五”时期科研工作重点：提高采煤机械化水平，综放开采技术向信息化、自动化发展，同时向大倾角方面延伸；薄煤层开采向机械化开采首先解决0.8米～1.9米厚薄煤层开采及解决极薄煤层开采问题；巨野矿区巨野煤田特深厚表土层凿井技术问题及千米立井施工问题；龙矿集团海下采煤有关准备工作及第一个工作面试采；煤化工方面主要抓成果转化应用；安全方面向预防冲击地压、深井降温方面延伸；生态环境向绿色矿山建设努力；机械制造方面不断开发新产品。
2001年，山东省煤炭工业科学技术发展计划项目包括结转项目68个、新上项目24个。
图9-1 2004年10月21日，兖矿集团与英国英美资源安格鲁煤炭公司签订放顶煤技术输出意见书。图为签约仪式现场
2003年，省经贸委下达217个技术创新重点项目计划，其中煤炭工业22项，包括淄矿集团微生物酶转化法生产左旋多巴中试、千米立井井筒快速施工综合技术研究，枣矿集团经济型水煤浆在热电厂锅炉燃烧发电技术，兖矿集团煤炭直接液化工业性试验，新矿集团纸厂废液制备水煤浆及燃烧发电环保节能工程、煤炭地下汽化煤气一步化生产二甲醚技术研究，肥矿集团梁宝寺矿井深厚高膨胀黏土冻结凿井技术研究及应用、井下帷幕截流技术研究等。
2005年，省煤炭工业局煤炭工业科学技术发展计划共136个科研项目，包括薄煤层工作面综合机械化高产高效技术、条带开采膏体充填技术、深井软岩巷道支护技术、矿井超长工作面快速掘进技术、超深冻结孔快速施工技术等。国家安全生产指导性计划项目——综放工作面顺槽超前支护液压支架研制由兖矿集团承担，该项目创新性地开发出具有自主知识产权的超前支护液压支架系列产品，在国内首次全面实现采煤工作面上、下两端头液压支架超前支护，以此逐步淘汰单体支柱的传统支护方式。
图9-2 2005年5月1日，兖矿集团与世界煤机制造业顶级商家——德国DBT公司签订两柱式综采放顶煤液压支架专利技术转让使用合同。图为签约仪式现场
煤炭开采技术 厚煤层综放开采技术。2002年1—3月，兖矿集团年产600万吨综放工作面设备配套与技术研究项目在兴隆庄煤矿4326工作面进行工业性试验，年产可达680万吨～800万吨。该项目主要创新点是年产600万吨综放工作面总体设计，是国际上第一个300米长综放工作面，实现超长高效综放工作面总体配套技术及采煤工艺等均达到国内或国际领先技术水平；电液控制系统用于放顶煤支架属国际首创；工作面所有配套设备均能满足年产煤炭600万吨以上需要，达到国际领先技术水平。工作面年产煤炭600万吨以上，效率300吨/工，工作面煤炭资源回收率86%，均为国际先进水平。2002年该项目获煤炭工业技术委员会煤炭工业十大科技成果，2005年获中国煤炭工业协会科技进步一等奖。
2004年12月至2005年5月，兖矿集团两柱式掩护综采放顶煤液压支架课题项目在兴隆庄煤矿4301工作面完成井下工业性试验，中科院专家鉴定为国家级技术创新项目，是世界首创的两柱式放顶煤支架，标志着中国国产采煤设备首次跨入世界先进行列，成为世界采煤关键技术装备的更新换代产品。2005年5月，该产品专利技术输出给德国鲁尔工业集团子公司DBT公司实施专利技术转让许可，获得1500万元技术效益，实现中国煤炭工业向海外先进国家输出采矿技术历史性突破。
新矿集团深度大倾角冲击危险煤层综采放顶技术研究项目应用开采解放层和放顶煤开采相结合的偶合技术消除应力集中，研究出深部冲击地压、危险煤层的区域防范与控制方法，成功解决在矿井开采深、倾角大、涌水大有严重冲击地压危险。该项目在2004年获得山东省科技进步三等奖、2005年获得中国煤炭工业协会科技进步三等奖。
薄煤层开采技术。枣矿集团薄煤层综采工艺及配套设备的研究与应用项目。2003年1月，枣矿集团为解决枣庄矿区0.8米～1.9米的薄煤层综采开采难题，研制国内最大调幅的液压支架ZY2400-0.8/1.9，其调幅高度为0.8米～1.9米；研制改进国内薄煤层采煤机，降低采煤机机身高度，缩短采煤机整机长度。该套设备在田陈煤矿3下531工作面经过半年运行，具备薄煤层综采年产百万吨生产能力。2004年5月，课题通过中国煤炭工业协会技术鉴定，成果达到国际先进水平。2005年，成果先后获得山东省煤炭行业协会科技进步一等奖、山东省科技进步二等奖。
新矿集团薄煤层螺旋钻无人工作面开采技术。2005年，鄂庄煤矿引进2台乌克兰新型BSHK—2DM型螺旋钻机，实现厚度1.0米以下极薄煤层、“三下”压煤和边角煤层等较难开采煤层或呆滞煤量的安全高效开采，工作面实现无人开采。该项目获2004年中国煤炭工业十大科技成果奖、2005年中国煤炭工业协会科学技术三等奖、2005年山东省科技进步三等奖，该成果在多个单位获得推广应用。
“三下”开采技术论证。2005年3月，省煤炭工业局组织论证枣矿集团信诚设计研究院编制的《新安二号井（新安煤矿扩大区）湖水对井下开采影响的研究报告》，认为一次采全厚6米时裂隙带高度58.2米，一次采全厚7.6米时裂隙带高度73.7米，小于3号煤层以上侏罗系基岩93米厚度，3号煤层开采冒落带不会波及到第四系，地面湖水不会通过井下开采形成的裂隙灌入井下。
6月，省煤炭工业局组织对新矿集团鄂庄二采区部分2层煤、4层煤建筑物下开采方案进行技术论证。设计采用条带式开采，2煤层采宽50米留宽50米，东、西各采3个条带；4煤层留设一定保护煤柱开采。实际地表建筑物的采动影响比较小，破坏程度均在Ⅰ级范围内。
9月，省煤炭工业局组织对何岗煤矿建筑物下开采方案进行论证。设计建筑物下压煤开采区域为何岗村庄煤柱。设计区域内全部按条带法开采后地表建筑物的最大下沉值285毫米，采动影响比较小，主要建筑物破坏程度均在Ⅰ级范围内。
2005年，枣矿集团针对蒋庄煤矿井田内煤炭资源多数被地面建筑物压覆，拟采用搬迁村庄但无新村址可选，采用条带开采，但资源回收率低、掘进率高的实际情况，提出膏体充填材料充填开采设计方案，以煤矸石为主要充填材料，掺加适量粉煤灰胶结料配制成膏体充填材料，采用液压柱泵通过管道把膏体充填料浆由地面输送到井下回采工作面，在直接顶尚未垮落前及时充填满采空区支撑采空区顶板，减少地表下沉变形量。充填系统充填站设在矸石山附近，日充填量900立方米，在采高3米采宽60米时地面房屋破坏程度不会超过Ⅰ级。该技术为“三下”采煤提供了一种新方法，之前在国内尚无先例。
特厚表土层凿井技术及千米深矿井建设技术 新矿集团实施龙固主井（双井筒）近600米钻井法凿井井壁结构及工艺研究项目，在开发巨野煤田龙固矿井时率先使用钻井法解决主井、风井井筒凿井问题，这是山东省首次使用钻井法。龙固主井冲积层厚度546.48米，是21世纪初期全国最深的冲积层，井筒净直径5.5米。2002年6月开钻，2004年5月施工全部结束，历时640天，顺利成井582.75米。井筒井壁预制质量、井壁壁后充填、井筒偏斜度实测等指标经验收均达到设计要求，成井后井内无漏水现象。龙固主井钻井法的成功为全深厚冲积层使用钻井法提供了宝贵经验，该研究项目获2004年度国家科技进步二等奖。
2002年，兖矿集团为解决巨野煤田表土层厚度在471米～750米、冻结深度在400米～800米以上冻结设计问题，把超深厚表土冻结设计及应用新技术研究列为科研项目。研究成果首次在巨野煤田龙固副井应用，井筒净直径7.0米，井筒深度874.8米，决定冻结壁厚度11.5米，冻结圈径布置采用三圈冻结，属国内首创。2005年11月，成果通过国家安全监管总局鉴定，总体技术达到国际先进水平。项目成果成功应用于20多个深厚表土冻结工程，包括国内外表土厚度最厚的巨野矿区万福矿井主、副、风3个井筒。
其间，淄矿集团实施千米埋深矿井建设技术及应用项目。唐口矿井井底水平标高990米，主、副、风井井筒深度分别为1030米、1061米、1044米，矿井建设井筒深、地压大、应力高，给施工带来困难。井筒施工采用主、副、风井表土层厚度采用先注后冻施工方法，在冻结段施工中应用快速冻结技术，在基岩段应用大型机械化凿井设备配套快速凿井技术。千米立井建设技术和总体效益达到国际领先水平，该项目获2006年度国家科技进步二等奖。
海下采煤技术 1989年6月至1995年10月，龙矿集团多次开展北皂矿井海域扩大区资源勘探。1997年12月，山东省煤炭地质工程勘察研究院编制《山东省龙口矿区北皂煤矿海域扩大区勘探地质报告》《龙口矿务局北皂煤矿海域扩大区延深初步设计》并相继获得有关部门批准。2001—2004年，北皂海域扩大区东一采区完成回风、轨道和皮带3条暗斜井施工，2005年6月首采区工作面进行联合试运转。试采期间含水层的水质进行在线监测，以掌握井下含水层是否同海水有水力联系。这是国内第一个试生产的海底采煤工作面。北皂煤矿海下采煤主要创新技术：井下设人车和海域索道；中央泵房、变电所和海域皮带由地面远程控制，实现无人值守自动化；海域预警系统实现海下采煤防治海水溃入早期预警，为国际先进水平；海域首采面采用综采放顶煤技术，为世界首创。
煤化工技术 兖矿集团煤间接液化技术。2002年12月，兖矿集团开始低温煤间接制油工业试验装置设计；2003年6月，开发出可供工业化的煤间接制油铁基催化剂，具有国内自主知识产权，其各项性能指标均优于或接近国外同类催化剂；2004年3月，中试装置一次投料试车成功，2005年通过国家科技成果鉴定，掌握煤炭间接液化全套技术，达到国际先进水平，8项技术获得国家专利。2004年12月，兖矿集团启动高温费托合成研究。兖矿集团研发的高温费托合成间接液化制油技术，含有高温费托合成工艺等专利14项，其中发明专利12项、实用新型专利2项。煤炭汽化技术和煤炭液化技术均达到国际先进水平。
新矿集团煤炭地下汽化技术。孙村煤炭地下汽化技术研究与应用项目取得成果，2002年6月鄂庄煤矿地下煤层汽化站正式向矿833户居民和食堂供气。
兖矿集团日处理1000吨煤多喷嘴对置水煤浆汽化炉装置研究成果应用。2003年，该成果应用于年产20万吨醋酸和日处理1000吨煤新型汽化炉及配套工程项目，2005年10月17日产出合格甲醇。
兖矿集团粉煤加压汽化制合成气中试装置。2004年12月，该技术通过国家科技部课题专家委员会验收，被煤炭工业技术委员会评为2004年度煤炭工业十大科技成果。
安全生产技术 高热害矿井采掘工作面局部制冷降温系统研究与应用项目。新矿集团孙村矿井开采水平在-1100米以下，通过与冷冻设备制造厂合作研制井下专用冷冻设备，建立局部制冷降温系统达到降温目的，项目获2003年煤炭工业十大科技成果奖。2004年，孙村煤矿自主开发建设成功世界上第一套煤矿冰冷低温辐射矿井降温成套系统，为国内首创。
高温矿井建设期间热害防治技术研究与应用项目。兖矿集团赵楼矿井井筒施工到底后，井底空气气温38℃～42℃，水温46℃，岩面温度42℃。利用井筒冻结期间冻结设备冷却空气解决热害问题，改善了作业环境。
生态环境治理技术 2002年，实施的国家技术创新项目：兖州矿区厚煤层开采地面减沉及生态环境重建研究，完成兖州矿区生态综合治理技术方案研究、济宁三号煤矿矸石山治理及绿化，完成南屯煤矿、东滩煤矿、鲍店煤矿、兴隆庄煤矿塌陷区生态环境治理。
机械制造技术 2004年，省煤炭工业局申报泰安煤机厂研制的技术为创新项目。在机械制造方面，TDY型液压动筛跳汰机的机、电、液控全面实现国产化。
