为研究多煤层采空区对上部拟建建筑物稳定性影响，利用概率积分法和数值模拟法，分析多煤层逐层开采完后并施加上部结构荷载后采空区覆岩的应力和位移变化特征。结果表明：当上部煤层开采后，在采空区工作面两端有围岩应力集中现象，当下部煤层开采后，上部煤层采空区两端应力进一步增大的趋势；上部煤层和下部煤层开采后最大沉降均发生于采空区顶板中部，自顶板至地表逐渐降低，地表沉降自中部向两侧逐渐降低，且呈对称关系；煤层开采应力释放后，采空底板处有轻微隆起；当上部荷载施加后，采空区地表水平、竖直位移量和应力比之前均有所增大，但采空区场地整体仍处于稳定状态。建议对拟建的建筑物采用柱下独立基础加联系梁以提高其整体刚度，严禁采用桩基础等易引起下部采空区活化的基础形式。通过与后期地表监测数据对比，显示数值模拟方法计算的地表下沉值预测结果与实际较为接近。表明在选用合理的地质力学参数的情况下，运用该方法进行多煤层采空区沉降预测是可行的，对类似的矿山问题的分析解决有一定的借鉴和指导意义。