煤炭在开采过程中会产生含有大量低温热能的矿井排风和矿井排水，同时也会产生大量低密度煤层气。矿井排风和矿井排水中的低温余热由于温度较低不能直接利用而直接排掉，低密度煤层气由于热值较低无法直接利用而直接排掉。

以张昌建教授为主的科研团队对矿井排风和矿井排水中的余热和低密度煤层气废热的应用做了大量的研究工作，研究了矿井排风余热回收的热湿传热机理，提出了能量转化提升设备和末端散热设备的关键技术，掌握了矿井排风和矿井排水中的余热和低密度煤层气废热的利用技术，开发了矿井乏风余热回收实验平台、屋顶式矿井乏风专用蒸发器、闭式地表水源热泵水下换热装置，研发了天然气、煤层气、煤气多功能混合燃烧器等低品位热能利用关键装置，系统解决了矿井低品位热能利用关键问题。

矿山余热废热资源化利用关键技在冀中能源峰峰集团羊东矿、薛村矿、梧桐庄矿、冀中能源邯郸矿业集团有限公司云驾岭矿等煤矿企业得到应用，应用过程中运行效果良好，大大降低了煤矿井筒防冻、建筑空调采暖、全年洗浴热水的运行费用，节约了能源、保护了环境，对促进河北高质量发展、建设美丽河北做出了突出的贡献。