随着我国经济的迅速发展,人们对交通工具速度的追求越来越高,高铁应运而生,但高铁路线的规划及基础建设往往需要穿越河流、高山和煤矿采空区等。因此对高铁附近的煤矿开采地表变形预测方法及沉陷规律的研究具有重要的理论和实际意义。本文以煤矿开采引起地表变形为研究背景,根据矿区的地质环境构建了煤矿开采地表沉降预测方法,并在理论分析、现场实测以及数值模拟的基础上研究了煤矿开采地表移动规律,结合矿区水文地质资料预测了煤矿开采引起地下水的下降对地表沉降的影响。主要工作及成果如下:根据研究区域内的地质概况,鲁南高铁与采煤工作面的位置关系,建立了观测路线及地表塌陷的监测方法并进行观测精度的分析。基于山东某矿开采地表移动变形实测资料,采用小波阈值去噪理论对地表移动实测数据进行去噪,依据小波去噪评价准则,选择合适的阈值函数、控制阈值调整方式、小波基函数和信号n层分解得到最优的结果。根据去噪后的数据用MSDFVS软件实现数据的可视化,生成地表下沉曲线和水平移动曲线,然后用SODP软件反演测区范围内地表移动参数,并使用概率积分法对测区范围工作面开采后地表移动变形进行预测。以煤矿地质采矿条件为研究背景,利用FLAC3D软件模拟了3303、3307和331 1工作面的实际开采引起的地表变形,分析了数值模拟地表沉降与实测数据之间产生误差的原因。然后开采3307工作面,分析了单个工作面停采线与高铁不同的距离所引起的地表变形,接着分别进行开采3307和3303工作面和开采3303、3307和3311工作面,分析了同时开采2个工作面和3个工作面引起的地表变形,同时得到了不同工作面的开采对高铁监测线的影响。考虑到煤矿开采引起的地下水位的下降,依托煤矿的水文地质资料,用Visual Modflow软件对煤矿开采引起的地下水位的下降导致的地表沉降进行模拟,得出2015年1月～2019年12月因地下水位下降导致的地表下沉等值线。根据水位下降趋势预计了 2020～2025年的地表下沉,分析未来5年煤矿开采引起的地下水位下降导致的地表沉降对鲁南高铁的影响。根据FLAC3D的采动影响数值模拟结果叠加2015年1月～2019年12月地下水引起的地表下沉数据,与实测数据做对比分析,得到地表下沉是由于煤矿采动和地下水疏降双重影响造成的。