进入二十一世纪以来,随着经济的全球化和信息技术的高速发展,特别是对于正处于发展中国家的中国来说,经济建设更是重中之重,然而在很多建设活动中都离不开以岩石工程为对象的经济建设。今天由于世界上在矿产资源勘测、能源开发以及地球动力学研究方面的需要,人们对岩石力学提出了更多更高的要求。因此迅速发展和提高岩石力学的理论和方法的研究水平,已成为当前十分紧迫的问题。岩石力学是既富有理论内涵而工程实践性又很强的一门发展中的学科。把非线性科学引入岩石力学研究中具有重大的理论意义和现实意义。同时也关系到二十一世纪我国战略目标的实现,这对国家的建设、经济发展、人民的安全保障均具有重要的意义。研究表明,分形几何是岩石力学研究的有效工具。因为岩石力学是一个随机、多变、不稳定、以及许多不确定因素影响的一个复杂的非线性系统。在地质演化方面,不同尺度的地质现象往往具有明显的相似性,小尺度的地质现象常常重演了大尺度的地质现象的演变过程,地质现象的自相似性,使我们可以从低层次、小尺度的地质现象的某些特征和演化规律来认识高层次大尺度地质现象的某些特征和演化规律。本文主要是针对在岩石力学中存在的一些起具有统计意义上的自相似的分形特征,以大冶有色金属矿的地质数据为依据,以现代的分形理论的数学方法为工具,分别对岩体质量的识别、岩体天然块度的预报和边坡稳定性分析三方面做出了进一步的研究。应用分形理论与结构面的几何特征、概率统计原理相结合地分形分析,本文建立节理岩体质量的识别模型,并计算出岩体结构的分维值,刻画出了岩体结构的复杂程度,并对岩体的完整性,节理岩体的质量给出定量的表征,并在此研究的基础上对岩体天然块度的进行了预报。根据露天边坡中局部信息与整体信息的自相似性,小尺度下测得的信息与大尺度下测得的信息自相似性,由此构造模型,挖掘原始信息中不能反应的更多信息,由前者来预测后者,为边坡稳定性分析提供更多的信息、参数和依据。在分析研究的基础上,以实际的矿山数据为依据,以其它的方法计算结果为检验,结果表明该方法正确可行。