孟祥军研究员长期致力于煤炭综采（放）高效开采关键技术、配套装备及重大灾害综合预控保障体系研究，先后主持完成国家及省部级重大研发课题56项，获得国家及省部级科技奖励50项，授权专利43项，发表学术论文40余篇，主持或参编专著7部，制定国家标准2项，科研成果累计创造经济效益逾300亿元。
作为国际化企业集团的科技领军人，孟祥军研究员极富前瞻思维和创新意识，开创性提出了复杂地质条件大断面顺槽高强让压布局理念，创新了支撑高产高效开采的大断面顺槽围岩支护理论，形成了深厚表土层、大采深、强矿压矿井的巷道围岩控制技术体系。主持研制了世界首台套8.2m一次采全高及西部特厚硬煤层7m大采高综放开采成套装备，屡次刷新一次性开采厚度极限，实现了超大采高综采（放）装备设计、加工、制造的国产化，使兖矿集团煤炭开采技术始终处在世界领先地位。同时，系统阐释了矿井开拓布局与重大灾害预控治理协同耦合机理，创新建立不同地质条件综采（放）安全高效生产技术保障体系，推动了矿井灾害多维识别与预警技术的重大变革。主导构建了独具特色的企业创新体系和核心技术支撑体系，为煤炭工业整体科技进步和转型发展贡献了“兖矿模式”。
