煤炭工业在为我国经济与社会发展作出卓越贡献的同时,由于长时间、大面积、高强度的开采形成了大量的采煤沉陷区,随着土地资源的日趋紧缺,采煤沉陷区常被规划为项目用地。在采煤沉陷区进行工程项目的设计建设前,需根据该区域残余变形预测结果对其地表的稳定性进行评价,而预测结果的准确与否直接决定稳定性评价的合理性,所以对采煤沉陷区残余变形预测模型的研究具有非常重要的理论意义和实用价值。在对长壁垮落法开采造成的采煤沉陷区产生残余变形的空间来源、产生机理及影响因素分析的基础上,选用铁法矿区晓南矿的地质采矿条件,使用UDEC建立数值模型对采动覆岩及地表的移动过程及其稳定后的形态分布进行了模拟研究。根据采动覆岩结构分布的不同,将其划分为悬臂梁扰动区、砌体梁结构失稳区和垮落岩体蠕变压密区,并将覆岩残余沉降量视为一定采厚进行定量分析,建立等效采厚模型。结合随机介质理论建立采煤沉陷区残余变形预测模型,使用MATLAB进行程序设计与编制,并通过实例验证分析表明所建预测模型对采煤沉陷区残余变形的预测具有一定的指导意义与参考价值。