开采沉陷是一个随时间、空间变化的复杂过程,为进一步探究开采沉陷的机理,减小开采沉陷对环境的影响,需对由地下开采引起的地表移动变形动态过程进行研究。本文中选取了两淮矿区三个工作面,以工作面地表移动变形观测站实测数据为基础,分析开采沉陷地表下沉的动态规律。根据地表下沉的速度特点将其分为四个阶段:采前稳定期、加速下沉期、减速下沉期和采后稳定期,各阶段特征和占总下沉时间的比例根据工作面地质采矿条件和地表点位与工作面相对位置不同而改变。推导并分析了目前在开采沉陷动态预计中应用最为广泛的Knothe时间函数,利用实测数据求取Knothe时间函数所需参数,反演地表动态下沉过程并与实测值进行比较,结果表明:Knothe时间函数在描述地表下沉速度方面有一定缺陷,利用其预计地表动态下沉过程往往会造成较大的误差。鉴于Knothe时间函数的不足,本文在Knothe时间函数的基础上添加了一个新的参数τ,其意义为地表点位下沉速度峰值出现的时刻,以τ为间断点利用分段函数建立改进的Knothe时间函数模型,改进的Knothe时间函数能够克服原始Knothe时间函数在描述地表下沉速度方面的不足,以更高的精度预计或反演地表下沉的动态过程。分析了改进Knothe时间函数中各参数的作用,该函数模型通过地表最终下沉量W0控制函数的上下边界;时间因素影响系数C和最大下沉速度出现时刻τ共同影响函数曲线的形态。探讨了各参数的求取方法,其中地表最终下沉量W0可利用概率积分法模型或D-Insar方法获取;时间因素影响系数C可通过观测站实测数据拟合解算或根据工作面地质采矿条件计算其取值范围;最大下沉速度出现时间τ根据矿区最大下沉速度滞后角公式求取也可通过对实测数据进行回归分析而得。根据实验工作面地表移动观测站实测数据解算改进Knothe时间函数所需参数,根据求参结果建立工作面地表下沉动态预计模型,将预计值与实测值对比,分析改进Knothe时间函数精度,结果表明改进的Knothe时间函数能够以较高的精度模拟开采沉陷地表下沉的动态过程,模拟结果符合地表下沉动态规律。最后以地表积水范围和建筑物损坏等级预计为例探究了改进Knothe时间函数的应用。