与一般理想化模型不同,天然岩体中包含有大量缺陷,天然裂缝作为其中一种大量分布于岩体中。裂缝群的存在会对岩石的力学性质产生不同的影响。目前对于岩石断裂的研究大部分集中于线弹性及弹塑性模型,较少从裂缝群的影响角度研究岩石的断裂问题。本文从受压条件下的天然裂缝群的响应入手,研究了其与岩石部分力学参数之间的关系。而后通过水力压裂室内试验及数值模拟进一步讨论了不同尺度下裂缝群对于岩石受压破坏及油气开采过程中水力压裂效果的影响。首先分析了岩石在单轴压缩条件下内部天然裂缝群的响应,同时建立了新的断裂机制参数LAEP。基于新参数,提出了改进的基于声发射参数的断裂机制识别方法。结合小波分析与LAEP参数在时域上的展开,描述了整个单轴压缩过程中岩石内部裂缝群断裂机制的演化。在此基础之上提出了基于断裂机制演化特征,能够客观评价起裂应力及脆性指数的方法。其次利用声发射监测下的室内水力压裂物理模拟试验,研究了实验室尺度下岩石内微裂缝群在水力作用下的响应以及由此产生的水力裂缝的起裂与扩展问题。通过对天然砂岩岩心的水力压裂物理模拟,研究了常规水力压裂施工中不同围压条件下裂缝群断裂机制的差异。之后通过对不同压裂液粘度条件下人工试样的循环泵注,研究了非常规水力压裂施工中,裂缝群在循环应力作用下的断裂机制。最后利用数值模拟手段研究了单轴压缩及水力压裂过程中,天然裂缝存在对岩石破坏的影响。将泰森多边形与有限元方法结合,利用Cohesive单元实现了对非均质类岩石材料单轴压缩的数值模拟,研究了天然裂缝群存在条件下对岩石破坏过程的影响。同时考虑现场大尺度条件,对天然裂缝群对水力裂缝起裂及扩展的影响进行了数值模拟研究。通过泰森多边形建立了含一定倾角天然裂缝群的地层模型,利用含渗流节点的Cohesive单元模拟水力压裂过程中岩石的断裂行为。在模型基础上此进行了天然裂缝群存在条件下,压裂过程中水力裂缝对地应力等参数的敏感性分析。