本发明提供了一种煤矿充填智能模拟试验装置，属于力学试验设备技术领域。包括：框架体，内部中部用于放置试件；荷载加载模拟机构，设置在框架体上部，用于对试件上部施力；以及岩层倾角模拟机构，设置在框架体下部且用于承托试件，并具有用于调节试件放置方向的两个自由度，两个自由度互相垂直。通过具有两个互相垂直的自由度的岩层倾角模拟机构能够模拟煤层的倾角和走势，并通过荷载加载模拟机构模拟煤层上层岩体的荷载状态，对设计出的充填结构进行精确地、可观测地试验验证，了解其支撑效果和可靠性，有利于避免设计问题造成的严重后果，并指导设计工作的改进。