矿坑涌水量的大小是确定矿床水文地质复杂程度的重要指标,同时也是设计部门确定排水设备和防治水措施的主要依据,更是影响矿床经济技术评价的关键因素,然而,受勘探程度、水文地质概念模型概化及认知水平等因素的影响,现阶段其预测结果仍处于近似水平,部分矿区预测值误差较大。为此,迫切需要围绕矿坑涌水量预测过程,剖析开采条件下矿坑涌水量动态变化特征,以进一步提高预测结果的可靠度。本文通过构建不同渗透率比值的室内物理模型,揭示了连续介质中发生非连续流的基本条件;建立了临界水力梯度与上下介质渗透率比值的关系。以安徽省某一典型金属矿床为例,在详细分析矿区地质及水文地质条件的基础上,概化了研究区水文地质概念模型,建立了数值模型;结合矿床开发利用方案,考虑矿坑排水过程中水流变化特征,预测了矿坑涌水量,探讨了矿坑涌水量随开采时间、开采水平的变化规律与特征,并与解析法结果进行了对比分析。研究结果表明:(1)渗透率比值的大小是连续介质中发生非连续流的基本条件,而初始水头、上层介质厚度对双层水位现象的发生影响较小;(2)依据介质渗透率变化实验及理论推导,明确了发生“双层水位”现象时的临界水力梯度与介质渗透率比值呈指数关系;(3)矿床开采后,随着开采活动的进行,矿坑涌水量不是一固定不变的值,而是随开采时间和开采水平发生变化;同一开采水平,在矿床顶底板不发生冒顶等事故条件下,其大小随开采时间逐渐衰减,并逐渐趋于稳定,不同开采水平下,受充水条件及承压水头等的影响,矿坑涌水量也将发生变化。研究实例中,-400m、-450m、-500m三个开采水平的矿坑涌水量最后分别稳定于3992 m~3/d、4545 m~3/d、5140m~3/d。上述研究结果,可望为更好的分析矿排水对周边水环境的影响、合理设计矿区排水能力与防治水方案提供科学依据,以期为其它类似矿区矿坑涌水量的预测提供参考与借鉴。