地下工程支护结构中，锚杆配合护表构件金属网及组合构件可大幅度提高巷道支护的安全可靠性。护表构件与组合构件在支护过程中，由于围岩大变形导致结构变形破坏方式多样，且二者之间匹配关系尚无统一标准。为此，本文以锚杆支护组合构件与金属网力学性能试验台开发为基础，采用实验室试验与数值模拟相结合的手段，对不同圆钢直径的钢筋托梁、不同厚度的W型钢带及不同种类金属网进行实验室试验及数值模拟研究，进一步分析二者之间的匹配关系。本文主要研究成果包括:
　　(1)开发出锚杆支护组合构件与金属网静载力学性能试验台，重点针对试验机边界固定系统、加载与控制系统、集成测试系统及外配监测系统进行了研发;在开发设备的基础上提出一套金属网及锚杆支护组合构件边界固定方式，可较为真实地还原井下支护构件的受力状态，使试验结果更接近现场实际情况，测试数据准确性更高。
　　(2)钢筋托梁在垂直载荷作用下，载荷变化主要分为三个阶段:缓慢上升阶段、恒速上升阶段、瞬间破坏阶段;W型钢带载荷变化同样经历三个阶段:承载阶段、长孔滑移阶段、长孔撕裂阶段;钢筋托梁托架焊接部位、W型钢带长孔端部等强度薄弱区严重制约支护系统的支护强度及刚度。
　　(3)金属网支护系统在承载过程中，载荷变化主要分为三个阶段:载荷传递阶段、网丝变形阶段、结构破坏阶段;三种金属网支护系统中钢筋网具有高刚度支护特征，菱形网具有高强度支护特征;钢筋网支护系统呈现出中心“十”字型传力方式，菱形网支护系统呈现出中心“X”字型传力方式，经纬网支护系统传力过程较为复杂，网丝在载荷作用下由高应力区向低应力区滑移。
　　(4)锚杆支护组合构件可不同程度地提高金属网支护系统的支护稳定性、支护强度及支护刚度，其中组合构件对钢筋网支护效应的提高幅度高于经纬网及菱形网;钢筋网配合锚杆支护组合构件可有效提高支护系统的破坏位移，且在峰后阶段仍可保持较高的承载能力;同类金属网与W型钢带匹配力学性能性能优于钢筋托梁，同类锚杆支护组合构件对钢筋网力学性能提高幅度较高。
　　(5)数值模拟结果表明:钢筋托梁及W型钢带在垂直载荷作用下分别在加载中心及锚杆固定位置应力值较高，中间区域应力值较低，两种构件分别在压槽底部及托架连接部位形成应力集中现象;钢筋网及经纬网支护系统以中心“十”字区域内的网丝承受较高的轴向应力，其余部位网丝承受较高的径向应力;菱形网支护系统以中心“X”字区域内的网丝主要承受轴向应力，其余部位的网丝承受较高的径向应力;金属网配合锚杆支护组合构件可显著降低托盘底部网丝的剪切应力集中程度，但会加剧金属网与锚杆支护组合构件之间的剪切作用，支护系统中整体轴向应力及径向应力分布规律无明显变化。