По окончании Академии перешёл на научную работу в Институт горного дела имени А. А. Скочинского, где возглавил лабораторию прогноза и борьбы с газовыделением в должности заведующего.
С 1967 по 1979 год в том же институте руководил отделением рудничной аэрологии и борьбы с внезапными выбросами угля и газа[1].
Решением ВАК в 1972 году А. Э. Петросяну присвоена учёная степень доктора технических наук, в 1975 году — учёное звание профессора.