以煤矿副平硐盾构施工过程中管片支护下巷道变形的声发射波形特征规律为目标,依据物理相似模拟室内实验理论,采用"声-光-电"多元指标综合测试系统监测、收集实时数据,构建了大型三维物理相似模拟实验模型,完成了盾构模拟开挖试验,并对不同开挖阶段的声发射信号数据与实时对应现象进行了量化比对分析。研究表明:管片支护下的盾构施工圆形巷道围岩稳定性强,岩体内部变形多以小事件为主,当其变形破坏的声发射信号历经"金字塔"式波动时,岩体内部可能会产生大量裂隙和较大程度的破坏。