金属矿区高强度、大规模的开采会造成地表结构破坏存在安全隐患,给矿区周边人群的生命及财产安全造成了严重的威胁。因此掌握金属矿山风险灾害总体情况,确定其采动空间分布,明确其发展动态,获取采动与地表形变灾害之间的耦合关系至关重要。因此,基于时序InSAR技术对金属矿区地表形变进行监测,然后对地表形变与采动之间的耦合关系开展深入研究。首先基于地形因子分析及雷达可视性分析对数据进行选取,采用时序InSAR技术对矿区采动引发的地表形变信息进行提取。对InSAR监测结果中受几何畸变影响的区域进行掩膜处理,获取有效形变区的形变信息。对数据的精度进行评估、InSAR数据与水准数据进行对比分析以及监测结果形变特征与形变灾害情况进行对比验证分析,保证了数据的可靠性。其次详细分析了沉降漏斗的时空形变趋势、矿区地表开采沉陷规律,基于概率积分法模型深入对地表沉陷及滑移机制进行分析,且以岩体的变形特征进行变形分区。最后以采动因子为主,深入地研究分析了地表形变与采动因子之间的耦合关系,以自然因素为辅,分析地质因素、降雨因素对形变的影响。研究内容及结论如下:(1)采用时序InSAR技术,利用2006~2009年ALOS PALSAR降轨数据和2014~2019年Sentinel-1A升降轨数据,对矿区采动引发的地表形变信息进行提取。对InSAR结果中受几何畸变影响的区域进行掩膜处理,获取有效形变区的形变信息。共监测出14处形变区,其中3处潜在滑坡区,11处地表沉降区。(2)SBAS-InSAR监测的结果与采动工作推进的时间节点完全吻合,体现了SBAS-InSAR技术在采动引发的地表形变监测方面具有极高的可靠性。分析了采动并未快速引发地表沉降的原因,并揭示了地表沉降主要受高强度采矿作用与采空区围岩卸荷作用控制,采动过程中岩体空间的相互压覆、时空采动顺序、开采深度及无底柱分段崩落法的开采方式是引发地表沉降的主导因素。(3)由地表形变时序曲线与采动关系分析可知,由采动引起地表沉降到衰退,再到采动引起二次沉降的时序变化,表明相邻采区采动的联动牵引拖拉会致使采空区地表沉降发生重复活,平均在采后2~3个月进入二次沉降期。(4)通过分析地表沉陷与采动因子之间的相关性可知,采动时,下沉速度循环峰值与开采厚度存在正比关系,采动工作停止后,下沉速度循环周期与开采深度存在正比关系,而与工作面的推进速度及开采厚度成反比关系。但应注意不同的研究区实际的采动情况及地质因素的不同,相关性会存在一定的差异。(5)结合InSAR技术获取的地表形变图与采区采动地质剖面图,发现由于采区顶板及围岩稳固性较差,岩体的崩落致使地表发生沉陷变形,采区的采动与卸荷共同作用会使相邻采区产生拉伸滑移形变。垂直冒落区是采空区上方岩体逐渐冒落至地表而形成的,但由于地质条件复杂,加之采动顺序的影响,冒落区的范围与采空区范围不完全一致。(6)论证了降雨对地表形变的影响,主要体现在降雨峰值上和累计降雨量上。2006~2009年监测期间,雨季后多次出现月降雨量超过100mm时,累计降雨量是促使沉降及滑移变形加剧的重要因素。2014~2019年监测期间,在降雨量峰值过后会在短期内致使沉降速率的加剧,且稳定期形变有周期性的小幅度波动,但长期内并未使沉降趋势加剧,表明降雨并不是构成地表沉降发展趋势的主导因素。