在煤矿动力灾害安全实验领域，本发明提供一种模拟梯度载荷的试验装置及方法，包括实验台、顶梁、底梁、支撑梁、纵向加载气缸、玻璃腔体、玻璃隔板、横向加载气缸和上位机。顶梁通过两个支撑梁安装在底板的上方；每个纵向加载气缸的进气端与空压机连接，每个纵向加载气缸与空压机的连接管道上各设置一个电控阀；玻璃腔体设置在底板上，玻璃腔体设置在加载装置的下方，玻璃腔体设置在两个支撑梁之间，玻璃腔体的腔体内的底部铺设多层煤岩层；玻璃隔板用于铺平多层煤岩层；两个横向加载气缸分别安装在两个支撑梁上，横向加载气缸可纵向移动，横向加载气缸的进气分别连接一个空压机，本发明解决了现有试验装置中无法实现精确的梯度载荷模拟的问题。