针对济宁三号煤矿沿空掘巷护巷煤柱稳定性差与承载能力不足问题,采用理论分析、数值模拟及现场工业试验的研究方法,对沿空掘巷护巷煤柱双向加固作用机理、加固技术和施工工艺等方面进行研究,提出了基于对穿锚索的沿空掘巷留设煤柱双向加固技术,使煤柱由双向受压变为三向应力状态,减少顶板下沉量和留设煤柱鼓帮量,提高煤柱承载力,保证护巷煤柱长期稳定,实现工作面安全生产,突破了传统沿空掘巷技术无法实现煤柱单侧施工双向加固的难题,具有重要的现实意义。本文主要进行了沿空掘巷采场顶板支承应力分布规律、沿空掘巷煤柱稳定性、胀锁式对穿锚索双向加固煤柱技术及施工工艺三部分的研究,主要取得以下研究成果:研发了胀锁式对穿锚索,用于沿空掘巷留设煤柱双向加固,并在济宁三号煤矿123_下04工作面沿空侧窄煤柱进行了工业试验。试验结果表明:采用胀锁式对穿锚索加固煤柱后,煤柱侧帮移近量大幅降低,明显优于未加固段煤柱,表明胀锁式对穿锚索对煤柱产生了良好的双向加固力,有效控制了煤柱侧帮的变形;对济宁三号煤矿沿空掘巷煤柱顶板支承应力分布规律进行了研究,结合圆形塑性区经典理论、围岩松动圈理论、自然冒落拱理论等塑性区理论,计算得出济宁三号煤矿123_下04工作面煤体塑性区宽度为4.34m,留设的3.5米窄煤柱位于塑性区内,处于应力降低区,有利于巷道的稳定;对济宁三号煤矿沿空掘巷煤柱稳定性进行了研究,采用数值计算软件FLAC^3D对胀锁式对穿锚索加固煤柱前后进行了模拟,得出了满足煤柱稳定性的最优加固方式,为济宁三号煤矿123_下04工作面沿空掘巷留设煤柱加固方案设计提供了理论支撑。胀锁式锚索双向加固沿空掘巷留设煤柱技术是一项新的沿空掘巷技术,真正意义上实现了预留护巷煤柱的双向加固,提高了煤柱承载力和工作面安全性,改善了工作面作业环境,对沿空掘巷成败有着重要意义,为矿井小煤柱支护管理提供一种新的思路,研究成果能够为类似工程条件的矿井提供借鉴。