张吉雄教授主要从事固体充填开采与岩层控制方面的科研及教学工作。他所在的课题组研发了具有独立知识产权的固体充填采煤技术与成套装备，建立了固体充填采煤岩层移动及地表沉陷控制理论与方法。研究成果先后推广至我国十多个矿区的二十多个采煤面，实现矿区资源开采与环境保护的协调发展。
近五年，张吉雄教授获国家技术发明二等奖1项(排名第二)，获省部级将3项：科技进步一等奖3项(2项排名第一)、自然科学二等奖1项(排名第二);获国际/内授权发明专利42件，受理PCT专利11件;制定国家行业标准8项。发表学术论文70余篇(SCI收录27篇)，入选领跑者F论文4篇;出版学术专著2部、教材1部。主持国家自然科学基金、教育部新世纪人才基金、江苏省科技创新团队、江苏“特聘教授”及江苏省前瞻性产学研项目5项，承担国家自然科学基金创新群体、计划及国家支撑计划等基础研究项目4项;主持与企业联合攻关项目60余项。共指导博士后4名，研究生87名。