本发明公开了一种下穿运营高铁的矿山法支护结构，包括管幕结构、初期支护、二次衬砌；所述二次衬砌位于所述初期支护的内侧，所述管幕结构位于所述初期支护的外侧，并且分布于所述初期支护结构的顶部和侧边；隧道内还设有横向和竖向交错布置的临时支撑钢架，作为隧道开挖的临时支撑；隧道两端已施工段结构的顶部分别设有端部圈梁结构，且所述管幕结构两端固定于对应的端部圈梁结构上作为支撑点。本发明还公开了一种下穿运营高铁的矿山法支护结构的施工方法。本发明采用初期支护、临时支护与二次衬砌联合作为隧道支护结构，以及采用管幕作为预支护、隧道内采用分部开挖的施工方法，相对于普通矿山法隧道，具有控制沉降能力强，施工安全可靠的优势。