岩石破坏过程和机理一直是岩石力学等学科的研究热点和难点之一。岩石的宏观破坏与其内部细观结构及其缺陷密切相关。要想弄清岩石失稳机理,就必须从岩石破裂的细观角度来研究岩石内部微裂纹产生、扩展、破坏过程。而由于岩石内部微破裂很难直接动态观测,声发射方法便成了研究岩石变形破坏过程中微破裂动态过程的有效工具,但由于对声发射产生机制及与破坏之间的关系缺乏本质认识,目前应用声发射技术对岩石内部微破坏的研究主要依靠推测。因此,研究岩石破坏细观机理和研究声发射与细观破坏之间的关系,对岩石破坏机理的认识及声发射技术在破坏失稳监测、预测中的应用具有重要的理论和实际意义。本文采用实时加载CT扫描方法研究了峰值载荷前岩石内部微裂纹在不同加载阶段的发展规律及与声发射之间的关系,采用非实时加载CT扫描方法研究了峰值载荷后岩石内部贯通裂纹的赋存特征及与声发射之间的关系,揭示了岩石破坏机理及声发射事件产生原因,建立了声发射与破坏之间的关系,应用声发射技术对大尺寸试件破坏过程进行了研究,提出了破坏失稳前兆的声发射特征,最后,应用RFPA数值软件从破坏过程和应力分布的角度探讨了岩石破坏过程中裂纹扩展的三维空间规律及破坏机理。主要研究工作总结为以下几个方面：(1)研制了与CT系统和声发射测试分析系统配套的加载装置,实现了实时加载CT扫描和声发射实时采集同步进行。利用该实验系统观测到了不同加载阶段泥岩、砂岩试件在峰值载荷前岩石内部原生裂纹、孔隙等在加载过程中的变化规律和声发射分布特征。研究了微破坏的起裂、扩展规律及颗粒在裂纹扩展中的作用,分析了表面裂纹破坏形式与岩石内部细观结构间的关系,分析了声发射事件产生的原因及声发射时空分布特征与细观破坏之间的关系,建立了声发射能量与细观破坏类型之间的关系。(2)采用非实时加载CT扫描方法分析了花岗岩、辉长岩在峰值载荷后其内部贯通裂纹赋存特征及声发射时空分布特征,研究了破坏的起裂、扩展规律及颗粒在裂纹扩展中的作用,分析了岩石内部贯通裂纹的扩展规律,研究了声发射的空间分布特征与细观破坏、贯通裂纹扩展过程之间的关系,建立了声发射振铃计数与裂纹宽度之间的关系。(3)应用声发射技术研究了大尺寸的细砂岩、辉长岩和花岗岩破坏过程及失稳前兆的声发射特征,根据声发射时空分布特征,结合岩石最终破坏情况,提出将声发射累积形成从集区的特征作为破坏失稳的第一个前兆,将声发射事件空间累积形成空白区的特征作为破坏失稳的第二个前兆,按次序依次对破坏失稳进行预测。(4)应用RFPA2D研究了非均匀性对破坏过程及机理的影响,研究了不同均匀性条件下细观微破裂萌生、发展、贯通的过程及宏观裂纹贯通、扩展的机制。应用RFPA3D从应力场演化及裂纹三维空间扩展的角度分析了岩石破坏过程中微破裂萌生、发展、贯通的过程及宏观裂纹相互之间的作用。