桃花山矿位于湖北省黄石市铁山区境内，该矿山采用空场采矿法，经过多年开采，已形成大面积采空区，前期开采时缺乏有效支护手段，矿山从1998年开始发生多次采空区冒顶塌陷事故，采空区冒顶塌陷导致上下采空区连通并形成地表塌陷坑，严重威胁到矿山安全生产。采空区塌陷规律研究对该矿山安全生产具有重要意义。本文对空场采矿法采空区顶板和矿柱的几种破坏模式及失稳机理进行了介绍和总结。提出了形成地表塌陷必须具备失稳力学条件和足够的采空塌陷空间两个基本条件。运用有限元ANSYS软件对矿山采空区进行了数值模拟，分析了矿山采空区稳定性。总结了桃花山矿顶板冒落规律，并采用普氏理论计算分析了采空区顶板稳定性，采用Bieniawski矿柱强度公式计算分析了各采空区矿柱稳定性。基于地表塌陷基本条件，结合桃花山矿采空区塌陷实例，分析了桃花山矿地表塌陷过程和规律及塌陷体稳定性，并针对桃花山矿采空区塌陷影响因素，提出了采空区塌陷的防治措施，为矿山矿体开采的采矿设计、采空区安全管理、采空区安全评价等提供了理论依据和科学指导。