近年来，各地矿区的大规模开采和不合理治理使地下出现大量的采空区，这些采空区的存在会导致地面沉降、地裂缝、塌陷、矿震和积水等病害的发生，进而对地表建筑物、交通线路、居民生命财产安全等都构成严重威胁。随着高铁的快速发展，在铁路勘察设计过程中，采空区的存在会严重影响到高铁线址的选取，其也成为制约铁路选线工程的主要不良地质体之一。　　本研究通过查阅大量的文献资料，系统总结了采空区的地表变形、水文、密度和地球物理特征，对采空区引起的地表塌陷（地面沉降、地裂缝和塌陷）、滑坡、透水和突水、矿震、瓦斯突出和爆炸等常见病害进行分析，探讨其主要致灾因子，包括地质、水文地质、采空区几何因子和其他因素等。在此基础上结合山西某地高铁工程线址区采空区勘查评估治理的工程实例，首先研究了利用综合地球物理方法进行采空区勘查的易用性及高效性，从地球物理方法的基本理论、常用装置、数据处理和资料分析原则等方面阐述了瞬变电磁法和地震映像法对该线址区内采空区进行勘查的具体应用；通过对综合地球物理资料进行解译，在研究区内发现了4处浅层小型采空区，通过验证，较好的反映了研究区内采空区的埋深和分布特征，证实了综合地球物理方法应用于高铁工程线址区内采空区勘查的便捷性及高效性，并分析了采空区的电性及弹性波特征，为推广应用上述两种地球物理方法勘查采空区提供了依据；其次，采用手册法、列车荷载稳定性计算法、顶板塌陷堵塞法、成拱分析法、顶板厚度分区法和两带高度估算法等小型采空区稳定性评价方法对线址上采空区上覆岩层顶板的稳定性进行评价，系统评价了采空区的稳定性；而后，结合区域自然地理、地质、水文地质等特征对研究区内可能存在的地面沉降、地裂缝、塌陷、突水及透水和矿震等隐蔽病害进行预测，并分析其发生机制；并进一步讨论了穿越采空区对该高铁选线工程的影响，提供了合理的建议。最后，对煤矿采空区勘查及其病害分析进行了系统总结，并提出了可能的治理措施。