雪崩动力学行为即是物理系统受外部刺激从而产生一系列跨越多个尺度的间歇性反应,这类反应是非线性和非连续的,称之为雪崩信号。当远离平衡的系统在外部作用驱动下,系统内部的演化由短程局部转变为长程相关,这个过程是一种快速簇拥的雪崩行为。雪崩动力学与不同尺度的空间域的转换息息相关,现今,雪崩动力学已衍生为一个涉及复杂系统演化、材料科学、股票市场、神经网络、生物进化及地球科学等多领域的科学问题。雪崩行为的重要特征为具有尺度不变性和临界性。在所观测尺度中物理机制满足相似的指标律。雪崩动力学遵循一些经验规律并在各自领域进行了改进与统一,最终将复杂的系统转化成具有普适性的数学模型。在本博士论文中,我们将雪崩动力学应用在了准脆性煤岩材料的失稳破裂中,并采用声发射监测技术获取由外部力学作用引起的损伤信号。由于岩石内部破裂机制与地震的触发机制的相似性,地震统计规律同样适用于这一系列离散的小尺度雪崩信号。因此,针对这类实验室尺度的“地震”信号,我们进行了系统的研究和探讨。论文结构如下:第一章介绍雪崩动力学在固体灾变问题的应用及其研究进展。详细阐述雪崩动力学在固体材料变形破坏试验及数值计算的研究现状,介绍本论文框架、技术路线和主要研究内容。第二章定义雪崩效应点过程相关的基本属性和概念,建立基于点过程的时间关联性的检测方法。针对雪崩事件的无标度行为,介绍一种稳健的临界指数估计方法-最大似然估计。本章内容主要为后面章节的统计和检验方法提供理论支撑。第三章介绍声发射系统工作原理,并以声发射信号为研究对象总结岩石雪崩效应的地震统计经验规律（（1）Gutenberg-Richter定律;（2）等待时间（Waitting-time）分布;（3）大森（O’rime）定律）。结合实验室尺度“地震”与真实地震参数分布关联特征,验证统计分布的无尺度特征及普适性,最后对时间关联性进行检验。第四章首先基于岩石非固定临界点特征导致的最大似然曲线分布差异,提出三类最大似然的临界指数的分布模型:（1）纯幂律分布（Pure power-law）;（2）临界指数的融合效应（Exponential mixing）;（3）临界指数的阻尼效应（Exponential damping）。最后将三类理论曲线与岩石声发射实验数据进行对比与论证。第五章以煤和砂岩的复合岩体作为研究对象,并以声发射绝对能量作为信息载体,探究两种不同介质的临界固定点相互作用机理。首先,验证不同试样尺度下的幂律无尺度特性;其次,探究复合岩破坏的最大似然曲线分布特征,并结合第四章理论结果,揭示临界指数融合效应作用机理;最后,分析介质间信号传递规律,深层次了解介质间相互作用机制。第六章揭示单轴压缩过程中的岩石破裂的非固定临界点行为。在此基础上,考虑到不同的应力路径和加载后期声发射叠加效应（Overlap effect）对统计结果的影响。并对岩石进行蠕变加载及应力循环加卸载的雪崩统计学研究,从而深入了解不同应力路径下的临界指数浮动特征。第七章基于岩石内部状态与临界指数的关联性,介绍雪崩效应在岩石损伤过程中的两个应用:（1）基于声发射及核磁共振的干湿循环对泥质砂岩微观结构劣化特性影响研究;（2）基于声发射的热损伤对花岗岩微观裂化特征研究。实验结果表明,由雪崩临界指数反映的损伤程度与岩石力学参数,核磁共振参数呈现相似的变化特征,并存在对应的函数关系。最后,第八章总结了整体研究的主要结论与创新点。此外,还讨论了本研究的不足和需改进之处,以及对未来的研究展望。