Шахта братів Шмаевих була здана в експлуатацію в 1908 році, а в 1926 році була перейменована в шахту № 1-2 ім. Д.Ф.Мельникова № 1-2 на честь українського геолога. У 1940 році середньодобовий видобуток вугілля становила 802 тонни.
У 1937 році був пройдений шурф № 7 основний шахти 1-2 ім. Мельникова. Після закінчення Великої Вітчизняної війни шурф № 7 був відновлений і зданий в експлуатацію. Відбудована у 1949р. і з 1950 почала роботу самостійна шахта № 7 з виробничою потужністю 150 тис. тонн вугілля на рік.
Надалі проводилася робота по реконструкції та в 1964 році проектна потужність передбачалася 600 тис. тонн/рік. До 1969 року шахта функціонувала поряд з шахтою 1-2 ім. Д. Ф. Мельникова, після закриття якої прийняла до свого складу її колектив, успадкувала її найменування і трудові традиції.
Найбільший обсяг видобутку по шахті ім. Д.Ф. Мельникова зафіксований в 1985 - 1986 роках. Величезний внесок у ці досягнення внесла бригада ГРОЗ ділянки № 4 на чолі з
бригадиром Гонтарєвим А.Ф., начальник ділянки Пакулін В.І.
Колектив шахти виховав чимало передовиків виробництва, серед них:
Нагороджені «Орденом Леніна»: Чаусов Н.П., Власенко І.Д., Іванов І.В., Левицький І.М.
Нагороджені Орденом «Трудового Червоного Прапора»: Корольчук С.Є., Андріїв В.І., Якимець А.М., Зирянов П.М., Башарин П.А., Черненко Н.І., Підгородецький Г.Г.
У 2011 році технічним переоснащенням і модернізацією шахти ім. Мельникова намір зайнятися китайська компанія «Тяньді».
Виробнича потужність 600 тис. т/рік, а фактична 629 т/добу (1999). У 2003 р. видобуто 65 тис.т. вугілля.
Вугілля видобувається в одній лаві. У 2011 році видобуто 276 тисяч тонн.
У 2011 році між ВАТ «Лисичанськвугілля» та науково-технологічною компанією «Тяньді» (Китай) підписано угоду про технічне переоснащення і модернізацію шахти ім. Мельникова (ВАТ «Лисичанськвугілля»). У січні 2012 року державний банк Китаю надав ВАТ «Лисичанськвугілля» довгостроковий кредит в розмірі $ 85 млн на реконструкцію і модернізацію шахт. З квітня 2012 шахта ім. Мельникова починає освоювати надані інвестиції.
Віднесена до надкатегорійних за метаном і небезпечна за вибуховістю вугільного пилу. У 2000 р. роботи велися на горизонтах 730, 820, 885 м. Відпрацьовувалися пласти l2, l4, К8 потужністю 1,3-1,35, 2,5 м, кут падіння 17-18°.
Достеменно відомо що з 1951 р. по 2014 р. на шахті загинуло 78 гірників.