经过几十年的建设和发展，学科已形成4个特色鲜明和优势突出的研究方向：

西部埋藏有大量的急倾斜(大倾角)煤层，围岩条件复杂、开采过程中围岩灾害频发。本方向已承担完成了国家自然科学基金项目等30余项关于急倾斜(大倾角)煤层开采岩层控制领域的研究课题。2002~2007年，该研究方向获得省部级科技进步一等奖3项、二等奖2项、三等奖4项，为企业创造经济效益46000余万元。

陕西神府、榆神，内蒙古东胜矿区等是我省和我国重点煤炭生产基地，在我省经济建设与西部大开发中具有特殊地位和重要意义。本方向从神府煤田开发伊始，就开始了这类煤层开采岩层控制及灾害防治等科学研究，奠定了我国浅埋煤层开采岩层控制理论与技术基础。2002~2007年，获得省部级科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖3项，为企业创造经济效益或挽回损失17000余万元。

西部丰富的矿产资源绝大多数赋存于沙漠、戈壁、冻原、黄土沟壑等地表生态环境脆弱的地区，构造活动性强。通过系统研究，提出了适应复杂地质-采矿条件的矿区环境灾变预计评价方法，广泛应用于陕西巨厚湿陷性黄土覆盖的矿区的地表保护与影响评价中。2002~2007年，该研究方向获得省部级科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖3项，为企业创造经济效益或挽回损失17000余万元。

该方向以提高试验测试水平和精度、使物理模拟向定量化和可重复性发展为目标，进行了系统的相似材料模拟技术与方法等，支持了安全高效开采和绿色矿区建设。2002~2007年，该研究方向获得省部级科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖3项，为企业创造经济效益11000余万元。