刀群序贯破岩掌子面形态演化特征提取方法，涉及掘进机械装备设计、复杂表面形态分析和数理统计分析，属于地下工程技术与大数据分析技术交叉领域。包括掌子面实测特征量化表达、提取径向差分时序样本、提取切向差分时序样本、提取岩‑刀序贯耦合演化特征四个步骤，从实测数据出发，通过将刀群周期序贯破岩运动分解为滚刀自身连续破岩时的切向差分时序、相邻滚刀序贯破岩时的径向差分时序，采用多层统计模型定量表达岩‑刀序贯耦合作用下掌子面局部表面损伤几何形态演化特征，步骤原理清晰，各数据模型均可解释，可以高效提取刀群序贯破岩掌子面形态演化特征。