1.一种基于时空关系的矿山采空区覆岩沉降动态预测方法，包括如下步骤：第一步：测量出要预测矿山的采空区影响半径r，建立二维坐标系，以覆岩未沉降时为

0点，以地表水平面为x轴，垂直于采空区中心点的竖直向下为wm(x)轴，以采空区覆岩最大沉降点为对称中心；

第二步：根据测量的实际需要，在距采空区中心不同的距离选取一定数量的监测点，分别记为x1,x2,x3L，其中x值是该监测点与采空区中心点的水平距离，可通过实测得到；

第三步：矿山开采后，每间隔一定时间测量一次这些点的沉降量wm(x,t)，然后通过公式 确定参数n，通过 求出最终沉降量wm，根据每段时间测量出的wm(x,t)求出a(t)，并根据矿山沉降的加速度值的正负变化情况，再确定矿山沉降属于哪种类型；根据研究覆岩沉降分4种类型：①匀速下沉，②加速下沉直至塌陷，③开始加速下沉然后减速下沉最终达到稳定状态，④开始加速下沉，后减速下沉，然后再加速下沉直至塌陷；然后根据已测数据代入与4种覆岩沉降类型依次对应的公式：①② ③

且t∈[0,t1)，④ 且t∈[0,t2)中求出时间系数的βi(i=0,1,2,3,4)，最后根据公式 进行矿山沉降动态时空关系预测。

2.根据权利要求1所述的一种基于时空关系的矿山采空区覆岩沉降动态预测方法，其特征是：具体步骤如下：第一步：测量出要预测矿山的采空区影响半径r，以矿山覆岩未沉降时为0点，以覆岩层地表水平面为x轴，垂直于采空区中心点的竖直向下为wm(x)轴，建立二维坐标系，以采空区覆岩最大沉降点为对称中心，取覆岩垂直剖面的一半为研究对象，采空区影响半径r=425m；

第二步：根据测量的实际需要，在距采空区中心不同的距离选取一定数量的监测点，分别记为x1,x2,x3L，其中x值的确定是该监测点与采空区的水平距离，可通过实测得到；对矿山取监测点的坐标分别为0、42.5、85、127.5、170、212.5、255、297.5、340、382.5、425；

第三步：矿山开采后在一定时间范围内，每隔一段时间实地测量一次监测点沉降量，通过沉降量和实测的时间求出矿山沉降的加速度值的正负变化情况，再确定矿山沉降属于哪种类型，然后根据已测数据代入模型中求出时间系数的βi(i=0,1,2,3,4)，最后根据具体模型进行矿山沉降动态时空关系预测；对矿山每间隔300d测量一次各测点沉降量，沉降开始时各点的沉降量为0，如表1所示，覆岩沉降稳定时实测沉降曲线；

表1矿山监测点实测沉降量与时间关系

经实测可知各点从开始沉降到几乎不再沉降经历的时间为3300d，首先确定沉降模型中各参数的值，经测最终覆岩稳定时中心点沉降量是wm=393mm，沉降影响半径r=425m，因此解得n=4.5，故矿区的沉降模型为：上述分析过程是空间部分的分析，对于动态时间的分析

有：

则

分别求出每隔300d覆岩沉降的时间系数 和沉降加速度a(t)的值，如表2所示；

通过覆岩沉降加速度值的正负变化分析可知：覆岩开始沉降时的加速度为正值，即a(t)>0；覆岩沉降一段时间后的加速度值为负值，即a(t)<0，得出k=4，取加速度的数学模型为二次函数 其中t∈[0,3000d)；

则 t∈[0,3000d)，

经求解得：

上式即为本模型所建立的矿山基于时空关系的覆岩沉降动态预测模型，其预测结果与实测结果较吻合，通过预测结果可知，矿山覆岩沉降过程经历3300d时基本处于稳定状态，这与矿山实测沉降稳定时间一致，表明矿山覆岩最终处于稳定状态，没有发生塌陷。

表2矿山沉降时间加速度系数与时间关系