煤炭资源的大规模开采，会引起或诱发煤矿区地面沉陷、塌陷和山地开裂等地质灾害，不仅严重危害了当地的自然环境，也给当地人民群众及矿区生产造成巨大的经济损失，对开采沉陷的预测，不仅有助于采取适当的措施加以控制，同时对于后期矿区环境的恢复与整治也非常需要。目前地表移动预计的方法较多，但由于对开采沉陷机理及地表变形破坏的认识、参数取值等众多因素的影响，预计结果与实际仍有较大误差。本文通过分析受采动影响的上覆岩层的变形特征及主要控制因素，基于分层传递原理，运用关键层理论及概率积分方法，尝试建立了一种空间上的地表下沉移动变形模型，并在此基础上推导出了倾斜、曲率、水平移动和水平变形公式。之后结合Knothe时间函数，通过叠加原理，推导出了开采引起地表移动变形的时空预计模型。并给出了该预计模型中参数的确定方法。对于有限开采条件下，在计算砌体梁断块长度时，通过引入初次来压步距与工作面长度的关系，增加了模型参数的合理性和准确性。结合陕西省大佛寺煤矿区进行实例验证，在计算过程中运用matlab软件对形成的模型求解，得到的理论预测结果与实测资料吻合的较好。与常规概率积分法的预计结果进行对比，结果表明：利用本模型预计下沉值最大相对误差为32.54％，相对误差平均为10.36％。采用概率积分法的预计下沉值最大相对误差为99.90％，相对误差平均为41.14％。说明构建的模型是可行的，且效果要好于常规概率积分法预计结果。然后利用时空模型对大佛寺煤矿40301首采工作面推进490m、581m、672m、700m及停采后0.5a、1a、2a的下沉进行了预计分析，证明了构建的时空模型的可行性。