本发明公开了矿井水文地质技术领域的一种采空区探放水实验装置及其工作方法，包括探放水系统、采空区系统和采空区补给系统，探放水系统由采煤工作面模型、钻场模型、探放水钻孔模型、流量计和过滤器构成，采空区系统由采空区模型、矸石模型和悬浮物构成，采空区补给系统由富水海绵体、加压装置、渗水管路、电源、涌水管路和高位水箱构成，本实验装置为采空区积水探放情况提供合理的评价，不需要在现场开展大量的工程，简单易实施，可以对不同的钻孔设计及采空区条件下的疏放水效果进行评价，使用范围广；而且实验的时间短，效率高，实验装置大部分可以重复利用，费用低，实验结果可以直观的观测，效果好。