随着科学技术的不断提高、人们环境保护意识的加强,越来越意识到煤矿开采后形成的沉陷区问题的严重性,而采空区岩体平衡被打破后,发生二次“活化”,即地表残余移动变形,采空区残余移动变形对地表建(构)筑物稳定性有不可忽略的破坏影响,其研究内容与开采沉陷密切相关,因此对采空区地表残余移动变形研究亦成为目前开采沉陷学方面研究的热点内容。但是我国现有规程中对采空区地表残余移动变形的相关规定仍是空白,就目前研究残余移动变形较为成熟的主要是走向主断面地表残余移动变形,尚没有较为合理、完整的倾向主断面地表残余移动变形相关研究,为实际工程提供一定的理论基础。因此,为填补规程空白、给实际工程提供合理且可靠的理论基础体系,本文主要研究采空区倾向主断面地表残余移动变形预测方法。研究煤层倾向主断面地表残余移动变形预测模型时,根据岩体平衡状态被打破后移动的随机性将岩体移动假设为非连续随机介质理论模型,应用概率积分法计算预测模型。由于煤层倾角的影响,采空区地表残余移动变形机理不同,所得相关预测模型亦不同,因此计算时根据煤层倾角的大小,研究理论预测模型推导理论内容分为煤层倾角不大于36°时的缓倾斜煤层以及煤层倾角大于36°时的大倾角煤层两种情况分别分析,进而得出两种情况下的倾向主断面地表残余移动变形预测模型,所得相关倾向主断面预测模型均包括:地表残余下沉、地表残余倾斜、地表残余曲率、地表残余水平移动、地表残余水平变形相关预测模型,并得到预测模型中的开采岩移参数与现有静态岩移参数的关系。首先应用概率积分法计算得出半无限开采条件下地表残余下沉、残余倾斜、残余曲率、残余水平移动、残余水平变形预测公式。其次,根据倾向主断面地表残余移动变形机理,应用等影响原理、半无限开采叠加原理分别计算缓倾斜煤层、大倾角煤层有限开采条件下倾向主断面地表残余移动变形预测模型;然后,以推导的预测模型为基础,利用VB与MatrixVB混合编程,得到相关预测软件;最后,对预测模型进行验证。在验证缓倾斜煤层预测模型时,根据实际观测资料使用编写完成的程序对理论预测模型模拟定量验证,得出缓倾斜煤层、大倾角煤层各5种预测模型结果曲线图,为保证开发软件的可推广性,需要与多个实际工程进行对比;验证大倾角煤层预测模型时,利用模型对比的定量验证以及FLAC3D模拟的定性验证两种方法。通过实例运用编写程序对所得理论预测模型验证,所得结果与实测误差在可允许范围内,证明理论预测模型以及开发软件编程在实际工程中使用的正确性、可推广性。