自然崩落采矿法会造成一定范围的地表塌陷，是矿山的重大安全隐患。无人机航测在大面积复杂地表监测方面具有安全性好、作业流程简单及精度高的优点，是地表塌陷监测和三维建模的优选技术手段。针对国内最大的自然崩落法矿山，运用无人机航测对该矿山自然崩落法开采诱发的地表塌陷进行非接触监测，开发了无人机航测技术流程，提出了基于无人机航测的地表塌陷三维建模方法，以及三维建模精度分析方法。通过构建三维模型，进行地表塌陷影响区范围分析和塌陷影响区剖面数据分析以及地表塌陷理论分析，研究该矿山2022年3月至2023年3月塌陷区的变化，得到塌陷区变化特点和规律；采用概率积分法对地表塌陷规律进行预测，得出该矿山地表塌陷概率积分法预测值与实测值之间的误差小于0.18 m。研究结果可为该矿山地表治理和泥石流防治提供依据。