软弱破碎不良地层条件下的地下巷道开挖掘进及支护由于其本身固有的工程特殊性,一直以来都是岩体工程力学领域中非常棘手的难题。地下巷道开挖掘进及支护与工程围岩质量有最直接的关系,不同方案的选择可能决定了施工整体进度效率。在目前的矿山施工中,往往只能通过地质钻孔、超前探测孔等相对比较传统的手段进行地质探测,传统的地质探测存在距离短、施工缓慢、安全隐患等缺点,因此导致在巷道掘进施工中,碰到不良地质体如断层、软弱破碎带、积水坑硐时,就会造成大量的经济损失甚至人员伤亡。基于此,本文结合三门峡铝土矿快速掘进技术研究,开展现场调研、岩石室内实验、超前地质探测技术试验、支护方案设计及应用研究,针对存在的软弱破碎围岩条件下的施工中的普遍问题,就如何安全高效加快地下巷道掘进施工技术展开研究,主要包括两个主要部分,分别为超前地质探测预报技术研究和地下巷道支护体系优化研究,取得以下创新性研究成果。1)三门峡铝土矿区主要有五种岩体,分别为铝土矿岩、灰岩、铁质页岩、粘土页岩、炭质页岩,岩体属于软弱破碎岩层,总体特征为矿区构造裂隙发育,情况复杂多变,矿岩稳定性较好,围岩质量较差,工程地质条件较差。2)施工中面临的主要施工难题为支护施工效率非常缓慢,不能满足矿山基建要求,特别遇到大型断层破碎带、积水老窿等地质不良体,施工往往一筹莫展,应从精确可靠的超前地质探测研究和新型高效的巷道支护方案研究两个切入点入手,可有效解决施工进度缓慢这一难题。3)TRT6000超前地质探测预报不需要钻孔和炸药耗材,重复性强、安全可靠,扰动小,地震波信号真实可靠,测量精度和探测灵敏度非常高,提高超前探测距离；TRT6000成像原理是层析扫描成像技术,通过地震波数据中的波速和传播时间等参数叠加计算,推断反射界面位置、规模、形状,最后形成三维立体地质预报图。4)通过超前地质探测工业试验表明,TRT6000超前地质探测预报功能强大,灵活多变,反应良好,预报结果准确无误,对矿山巷道掘进施工有很大的指导意义,TRT6000超前探测技术可以在矿山各类巷道开挖工作推广,避免安全事故,提高效率,加快矿山的生产建设。5)针对矿区实际围岩条件,提出了两种新型的支护方案即钢纤维喷射混凝土支护方案和超前小导管注浆喷锚联合支护方案,对其支护技术及施工工艺进行讨论分析,并进行支护方案工业试验。支护方案的围岩监测结果表明,新型的支护方案在三门峡铝土矿山的巷道掘进施工中效果显著,可广泛推广使用。本文的研究成果可为类似工程施工提供重要指导作用,同时为今后的软弱破碎围岩条件下巷道开挖掘进及支护理论研究提供新的思路和方法。