地应力和上层煤残留区段煤柱对薄层复合顶板回采巷道围岩稳定性影响很大。以东荣二矿17#号煤薄层复合顶板为研究对象，综合采用理论分析、数值模拟分析、工业试验等研究方法对薄层复合顶板破坏机理进行研究。主要结论如下：（1）随着侧压系数λ增加，巷道两帮的塑性区面积相对减少，顶底板的塑性区面积相对增大，发生剪切破坏的部位由两帮转向顶底板。（2）巷道位于断层上盘时，距离断层10～20m区域围岩主要受拉、剪切破坏，距断层15m处破坏范围最大，巷道顶板破坏深度为两帮的2倍；巷道在断层下盘时，断层构造应力对巷道顶底板和左帮剪切破坏比较大，对距离巷断层0～10m区域巷道围岩影响最大。（3）随着巷道与16#号煤煤柱距离的增加，巷道围岩的位移量迅速减少，特别是顶板的位移量；围岩的塑性区面积减少，尤其是两帮的塑性区面积；发生破坏的部位由顶板和两帮变为顶底板，破坏方式为拉剪破坏。（4）16#号煤煤柱位于断层下盘时，随着巷道与断层距离的增加，围岩塑性区面积增大，顶板破坏的方式为拉剪破坏，发生破坏的部位由深变浅；两帮的破坏方式为剪切破坏，破坏的部位较浅。16#号煤煤柱位于断层的上盘时，巷道两帮剪切破坏面积大，破坏部位较浅；顶底板破坏面积小，破坏部位较深。（5）以高预紧力锚杆支护、预应力锚索补强支护、注浆围岩强化等技术手段提高薄层复合顶板回采巷道围岩整体稳定性，应用效果满足了工作面回采要求，取得了满意的技术经济效果。