煤矿重大安全事故中有相当一部分是发生在综采工作面,综采工作面系统包括作业人员、采煤机等设备、顶板地质结构等多种因素。安全事故具有随机性、多发性、突发性等特点,是一个典型的复杂系统,系统的正常运行对于矿井安全生产具有重要意义。本论文将复杂系统理论引入到综采工作面,通过煤矿综采工作面典型安全事故案例分析,提取4个二级因素、22个三级因素,分别构建解释结构模型和结构模型方程,构建了4级递阶结构,研究了各脆弱性影响因素的影响效力和相互影响作用。揭示了各个影响因素对系统安全的影响力不同,因素之间影响作用也不相同。建立综采工作面复杂系统人因、设备、环境、管理4个子系统脆弱性模型,建立控制状态方程,得到脆弱性时域特性趋势曲线;研究综采工作面各子系统单因素脆弱性对子系统脆性度、各子系统脆弱性对系统脆性度的演化机理,分析各个子系统的脆弱性关联度。采用RBF人工神经网络建立煤矿综采工作面复杂系统脆弱性评价模型,为克服神经网络易陷入局部最小,采用了量子遗传算法对神经网络模型的权值（阈值）进行优化。针对综采面复杂系统特点,提出一种基于改进环形耦合控制策略对系统的脆弱性进行控制,建立多级脆弱性管控机制、提出改善组织管理水平,建立安全防控机制、人的不安全行为管控机制、设备管理及安检制度及作业环境治理机制,对综采面的安全进行有效管控。本文结合复杂系统理论对煤矿综采工作面脆弱性机理进行研究,研究成果对于保障煤矿安全生产,完善煤矿安全评价理论体系具有重要理论及现实意义。