本发明公开了一种利用微震信号测量隧道围岩松动圈深度的装置及方法，装置包括微震传感器、传感器布置与固定装置、微震信号激发装置、微震信号时频分析装置；传感器布置与固定装置包括多功能杆、气囊、充气装置、导管和信号传输电缆；多个微震传感器可灵活布置于多功能杆，将多功能杆插入测试孔中，采用充气装置使孔内气囊充气膨胀，通过向多功能杆施加压力使微震传感器与围岩紧密接触；微震信号激发装置用于孔口周边围岩表面产生震动波向孔内传播；微震信号时频分析装置用于梅尔时频声纹图自动生成与实时辨识。方法为采用预训练AST深度学习模型实时辨识松动圈与完整围岩之间的声纹图特征的差异，实现深部隧道围岩松动圈高效精准测量。