近年来许多矿山由于在开采完毕后遗留的采空区未能得到有效的处理,发生了采空区相继冒落事故。本文以山东省玉荣石膏矿为研究背景,针对石膏矿事故发生的过程进行了理论分析,试验研究和数值模拟,对石膏矿采空区在厚层灰岩下相继冒落机理进行了研究,研究结果对于石膏矿的安全管理具有一定的指导意义。现场选取了玉荣石膏岩石经精细加工制作成符合试验条件的石膏试件,对其进行单轴压缩试验、蠕变试验以及动力扰动蠕变试验,结合试件的试验特征和蠕变基本理论,建立了改进的伯格斯体的蠕变本构模型。为了探讨轴压以及扰动次数对石膏岩石蠕变的影响,对试件分别施加40%、60%、80%的单轴抗压强度的轴压,并施加不同扰动次数的低强度扰动,然后通过FLAC^3D数值模拟软件模拟了石膏岩石受到动力扰动后应力、位移以及产生的塑性区,归纳了相继冒落过程。本文主要得出了如下结论:（1）在相同应力作用下,试件产生的横向变形比轴向变形更为明显。试件进入稳定蠕变阶段的时间与应力成正相关,产生的横向应变量与轴向应变量成反比,蠕变时间越长,非线性程度越高。（2）在扰动次数一定时,轴压越大,产生的损伤增量越大,试件的累积损伤量也越大;随着扰动次数的增加,累积损伤增量增长率呈对数型降低,损伤总量增长率也随之降低,损伤总量呈指数型增长。（3）地震波在传递到采场时由于护顶层以及上层页岩的抗剪强度不足,使得护顶层脱落和顶板上部的页岩悬露。页岩的岩体性质不能承受很大面积的悬露,因此当页岩层的脱落面积渐渐增大时,页岩发生了折断,矿柱上部的页岩层由于抗拉强度的不足而发生挤出,导致护顶层、页岩层全部坍塌,仅存灰岩层。此时灰岩相当于简支梁,当灰岩的实际跨度大于极限跨度时,灰岩发生折断,产生的能量传递到相邻矿房,循环往复直到地震波产生的能量不足以破坏矿房为止。文章揭示了护顶层折断—页岩层悬露—页岩挤出—灰岩层断裂的整个相继冒落过程。