由于深部煤炭资源的赋存条件的复杂性，在地下采煤过程中，煤与瓦斯突出时有发生，而在大多数煤与瓦斯突出事故中石门揭煤诱发的突出最为典型，发生概率最大，且强度最高，石门揭煤诱发突出的机理研究则至关重要。机理研究的常用手段有室内相似模拟实验，但是现有用于相似模拟实验的装置在应力加载、密封、充气保压、开挖掘进等方面不够完善导致实验相似度不高。因此研发一种兼顾以上各方面性能的煤与瓦斯突出实验装置，通过开展室内突出实验研究石门揭煤过程中地应力、温度、瓦斯压力等参数的演化特征对研究煤与瓦斯突出机理有重大意义。
　　本文基于煤与瓦斯突出的综合作用假说，分析了深部煤岩多功能物理实验系统各项功能参数在煤与瓦斯突出实验方面的特色，并开展了石门揭煤诱发突出实验，再通过数值软件模拟了石门掘进揭煤过程，分析了石门掘进揭煤过程中各种参数的演化特征。得出以下结论：
　　①深部煤岩工程多功能物理模拟实验系统分为六大子系统，主体装置、模型成型及就位系统、液压伺服加载控制系统、抽气注气系统、模拟开挖系统和数据采集及监测系统，具有以下特色：系统刚度大、承载能力强；能模拟各种地质构造，相似程度高，边界效应较小；储气空间大；能实现三向独立均布非均匀加载；可自动控制模拟开挖。
　　②通过开展石门揭煤煤与瓦斯突出相似模拟实验，得到了实验过程中温度、气压、应力、声发射的演化特征。在抽真空阶段，腔内温度下降约4℃，初次注气，煤体吸附大量气体，煤体温度急剧升高，再次注气后，温度小幅升高呈现多个波峰，但是总体呈下降趋势；在开挖阶段，腔内煤体温度没有明显大幅度波动，由于钻杆在岩层中推进，没有破坏煤层附近岩层，气体均未从开挖口逸出，气压处于稳定值，地应力则有较大幅度上升，煤体内弹性势能积聚，为突出的发生提供能量基础；当突出发生，大量煤体与气体冲破保护岩柱呈脉冲式从突出口喷出，煤层内形成空腔，空腔与外界贯通，形成压力差，腔内气压短时间内降至大气压后持续波动，周围岩层则迅速卸压发生破坏伴随煤体气体被抛出，应力在达到最高值后发生骤降，声发射计数骤增。
　　③采用FLAC3D数值软件进行了石门揭煤数值模拟实验研究，得到了地应力、位移以及塑性破坏区演化特征。受采掘活动影响，采场应力会重新分布，在顶板产生应力拱，顶底板及巷道两帮产生塑性破坏区，向采空区发生位移，发生下沉、底鼓，工作面前方产生较高的支承应力，随工作面推进，应力拱扩大、支承应力向前移动。当揭露煤层时，工作面前方支承应力由岩层过渡到煤层，破坏强度较低的煤体，工作面前方煤层内积聚的弹性势能释放，迅速卸压，向采空区发生位移量骤增，塑性破坏加剧，呈椭圆形态向煤层内部扩展，即发生突出。