常村煤矿井田范围内铁路专用线下压煤量达3500万吨,在促进煤炭资源的综合开发利用的同时还要保障铁路的安全运营,因此开采沉陷动态预测显得尤为重要。为准确预测采动地表移动变形的动态过程,给地表抗采动措施及工作面优化设计提供基础。本文以常村煤矿为工程背景,通过现场实测、数据采集与分析、理论计算以及软件处理相结合的方式,首先对地表单点的动态移动变形过程进行描述,引入Weibull时间函数模型;其次,通过构建地表沉陷盆地模型来反映地表沉陷形态特征;最后,结合时间函数和沉陷盆地模型,建立了既能描述动态沉陷变化全过程又能反映地表沉陷形态特征的动态预测模型。取得的主要研究成果如下:(1)结合现场调查和实测资料,分析得到常村煤矿S3-13工作面地表移动变形具有以下规律和特点:地表移动变形较为剧烈,变形分布集中:下沉速度较大且变化较快,最终下沉值偏大;由于松散层较厚,导致地表沉陷盆地影响范围较广,盆地边缘收敛较慢。(2)确定了 Weibull时间函数模型中参数f和参数g的主要影响因素;结合模型表达式和实测数据,提出了参数的变化规律:随着观测点与开切眼位置间距的逐渐增大,参数f的变化过程为0-→fmax→0,参数g的变化过程为1→gmax→g1;最后通过实例进一步验证了 Weibull时间函数模型及其参数变化规律的可靠性。(3)构建了一种更符合实际下沉形态的缓倾斜煤层走向长壁式工作面地表沉陷盆地模型,通过对模型参数进行分析讨论,发现:沉陷盆地模型中参数n反映下沉盆地底部范围的大小,主要与采动程度有关,取值范围应在1～3之间:参数k反映下沉盆地边缘的收敛速度和下沉影响范围,主要与采煤方法、顶板管理方法以及松散层厚度有关。最后给出了每个参数的计算表达式。(4)结合地表沉陷时间函数模型和沉陷盆地模型,构建了缓倾斜煤层走向长壁式工作面地表任意点任意时刻地表动态沉陷预测模型。利用常村煤矿S3-13工作而多个时间点的多个观测点数据对模型进行验证,结果表明:通过预测模型对常村煤矿进行地表动态沉陷预测时,误差小,精度高,而且既能反映出单个观测点的动态下沉全过程,又能描述地表整体的沉陷形态,说明该模型可对常村煤矿地表动态沉陷进行预测。