近三十年来,中国的煤炭年产量一直位居全球首位。作为全国四个产煤和储煤大省之一,近五年来,内蒙古煤炭产量和可采煤炭储量均居全国之首。然而,由于长臂式体系的采煤方法以及全垮落法的顶板管理方式,煤炭开采所产生的采空区与地面沉降面积正在逐年增加。地面沉降不仅造成生命和财产的间接和直接损失,而且造成一系列社会和生态安全问题,包括生活环境进一步恶化,自然景观破坏,草地退化和沙漠化。因此,对采煤引起的地面沉降进行预测具有重要的经济和社会意义。本文提出了一种对多层采空区地面沉降预测的新方法。该方法是通过结合GPS监测、采空区上覆岩土体力学参数反演以及FLAC^3D数值模拟来展开研究的。首先通过GPS监测手段对地表沉降进行监测;然后基于GPS地表沉降监测数据,结合正交试验及FLAC^3D数值模拟软件对采空区上覆岩土体力学参数进行反演;最后,基于反演结果,利用FLAC^3D数值模拟软件对多层采空区地面沉降进行预测。以内蒙古东胜矿区杨家村煤矿为例,本文利用该方法对两层采空区地面沉降进行了预测。论文主要研究内容及成果如下:（1）通过地面沉降现场调查,分析得到研究区地面沉降主要包括下沉盆地、裂缝（包括台阶状断裂）、塌陷坑三种类型,裂缝沿走向方向延伸长度约50m-150m,宽度约0.1m-2m,可视深度约40-80cm。并且裂缝一般有错动,靠近最大下沉区域处一侧的地表相对向下移动,下沉高度50cm-150cm不等;塌陷坑宽度0.1⁰.5m不等,可视深度80cm左右。（2）通过整理和分析GPS地表沉降监测数据,得到222201工作面地表沉降曲线;计算222201工作面煤层采深采厚比,分析了地面沉降值与采深采厚比之间的关系。研究发现,煤层采深采厚比与地面沉降值大致呈负相关;结合正交试验设计的方法,采用FLAC^3D软件对采空区上覆岩土体力学参数进行反演。（3）基于反演所得的岩土体力学参数,采用FLAC^3D数值模拟软件对两层采空区地面沉降进行预测。并且通过计算各工作面煤层采深采厚比,分析了各煤层采深采厚比与FLAC^3D数值模拟预测的地面沉降值之间的关系。研究发现,在222203工作面地面沉降值最大,达到11.6m;总的来看,第二层煤层开采所产生的地面沉降比第一层煤层开采所产生的地面沉降小;当煤层采深采厚比越小,预测得到的地面沉降值越大。