Las capas de estratos suprayacentes de las caras de trabajo de carbón con agua de acuífero kárstico normalmente causan graves problemas de seguridad debido a la precipitación, drenaje e ingreso de agua, como una amplia gama y largo plazo de subsidencia superficial. En este estudio, tomando 10,301 caras de trabajo de la mina de carbón de Daojiao en la provincia de Guizhou como antecedentes de ingeniería, se estableció el modelo numérico de estratos portadores de agua con acoplamiento fluido-sólido utilizando UDEC para ilustrar las leyes del movimiento de los estratos suprayacentes y la subsidencia superficial. Se propuso un modelo teórico para calcular el asentamiento superficial causado por el drenaje del acuífero basado en el principio de esfuerzo efectivo modificado por el coeficiente de Biot. Los resultados mostraron que el valor máximo correspondiente (0.72 m) y el rango de la subsidencia superficial con la ocurrencia de agua de acuífero kárstico eran mayores que los de los estratos suprayacentes sin agua de acuífero kárstico (por ejemplo, el valor máximo de subsidencia superficial con 0.1 m). Además, la subsidencia superficial causada por el drenaje del acuífero representaba el 17.8% de la subsidencia superficial total causada por la minería de carbón. Según el monitoreo de campo de la subsidencia superficial en 10,301 caras de trabajo, el valor máximo fue de 0.74 m, lo cual fue altamente consistente con los resultados de la simulación numérica y el análisis teórico. Se verificó la precisión y confiabilidad del modelo numérico y del modelo teórico en este estudio.