煤炭开采引起的地层沉陷是一个十分严重的环境破坏问题，它将引起地表塌陷、裂缝，导致建（构）筑物变形甚至倒塌，造成土壤失水和生态环境恶化等。西部山区作为我国重要的煤炭生产基地，其地貌地质环境复杂，开采沉陷规律研究尚不充分，尤其是对于山区地表沉陷的现场监测，还有许多技术问题亟待解决。本文分析了山区开采沉陷监测的特点。在满足监测精度和减少工作量的前提下，论述了多种监测手段用于山区开采沉陷监测的可行性。针对实地观测资料部分缺失的情况，探讨了观测数据插补的数学方法，并结合工程实例进行了验证分析。论文的主要研究结果如下：（1）综合分析了开采沉陷监测的各种技术手段及其适用性，提出了山区开采沉陷监测采用GPS结合全站仪联合作业的方式。（2）根据开采沉陷监测精度要求和所使用仪器的性能，利用GPS测量误差不累计的特点，并考虑全站仪导线的测角量边误差对监测点坐标影响的权值大小，经计算得出全站仪支导线的最多转站数。（3）针对某些观测点测量数据缺失的现象，基于数学差值和概率积分预计模型提出了两种数据插补方法。经实例验证表明，采用数学插值方法获取类观测数据比概率积分模型法更为可靠。（4）以亭南煤矿204工作面开采沉陷监测工程为例，根据论文研究结果制定了山区开采沉陷监测方案，对所得观测数据进行处理和分析，获得了该工作面地表移动信息，并对移动机理进行了合理解释。