作用原理：
降低接地电阻：焦炭导电性能良好，作为填充料可增加阳极与周围土壤的接触面积，降低阳极地床的接地电阻，使电流能更顺畅地通过土壤传导，提高阴极保护系统的效率。
改善电流分布：在深井阳极周围形成均匀导电层，有助于电流在土壤中均匀分布，避免电流局部过度集中，减少金属结构因电流密度过大导致的腐蚀风险，确保被保护金属各部分都能获得足够保护电流，提高整体保护效果。
保护阳极本体：在阳极与土壤间形成隔离层，防止土壤中有害物质（如氯离子、硫酸根离子等）对阳极的腐蚀，还能降低阳极因土壤压实、膨胀等物理作用受到的机械损伤，延长阳极使用寿命，降低维护成本。
维持土壤环境稳定：具有良好的透气性，可使深井阳极电解过程中产生的气体（如氢气、氧气等）顺利排出，维持土壤环境稳定性。同时能吸收和储存一定水分，保持阳极周围土壤湿度，为阳极反应提供有利环境。
材料特性：
多孔碳质材料：含碳量≥85%，具有较高的化学稳定性和导电性。电阻率为0.5-1.5Ω?m，介于阳极材料（如高硅铸铁，电阻率10??Ω?m）与深层土壤（电阻率10-100Ω?m）之间，可形成“阳极-焦炭-土壤”三级电阻过渡层，降低界面电阻60%以上，避免因电阻突变导致电流分布不均。
孔隙率：孔隙率通常为40%-50%，颗粒堆积形成的三维孔隙结构为OH?等反应离子提供快速扩散通道，能使离子迁移速率提升40%，减少阳极表面碱化层堆积，降低析氧过电位0.15-0.2V，进而使阳极工作电压降低15%-20%。
弹性模量：弹性模量为5-15GPa，介于地层岩石（50GPa）与阳极套管（210GPa）之间，可吸收冻土区冻胀压力（最大8MPa）、采空区塌陷冲击（瞬时应力20MPa）等，像“弹性护甲”一样通过颗粒重排分散应力，避免阳极因刚性碰撞而断裂。
疏水性：焦炭具有疏水性，接触角120°，其孔隙“迷宫效应”使Cl?渗透率降低75%，SO?2?侵蚀速率下降60%，能显著降低阳极基体腐蚀速率。
施工应用要点：
材料选择：固定碳含量≥90%，确保导电性与化学稳定性；灰分含量≤8%，避免SiO?、Al?O?等杂质提升电阻率或引发副反应；粒径一般为5-15mm连续级配，孔隙率控制在40%-50%，确保填料密实度与透气性平衡。
回填工艺：可采用湿式回填法，将焦炭与5%-10%水分混合后泵入井底，利用泥浆顶升技术消除架空现象，确保压实密度≥1.2t/m3；也可使用分段回填技术，每下放5m阳极段即回填焦炭，同步插入聚乙烯导气管，避免气阻效应。
导流结构：采用双层钢套管预包装模块，外层套管开孔率15%-20%，内层套管填充焦炭，实现机械保护与导电功能的双重保障。还可在焦炭层中添加5%-8%石膏，利用其吸湿-放湿特性维持孔隙湿度在60%-75%RH，保障电解液连续性。