在煤矿巷道的开采施工过程中，对于顶板的支撑保护管理是保证安全生产的关键环节。煤炭事故中由于顶板问题造成的死亡事故所占比例高达40%左右。经过实地调研，在河北邢台、山西阳泉等地的煤矿上，同样存在顶板加固过程中出现的各种问题。聚氨酯灌浆材料的性能良好，可以满足此类煤矿对加固顶板的要求。本论文的研究内容如下：依据聚氨酯材料的反应原理，对聚氨酯灌浆材料的生产配方进行研发。对聚氨酯灌浆材料的各种助剂、添加剂等配比进行对比试验，得到了聚氨酯灌浆材料的最优化配方。按照其最优化配方制作试样，并且对该试样的各项性能指标做了测试。用一种现用于煤矿的聚氨酯灌浆材料作为性能测试的对比参照，通过性能测试找出两种灌浆材料各自的性能优缺点，进而对两种灌浆材料进行综合评价。对施工工艺进行模拟，通过模拟结果分析两种灌浆材料的优劣性能。总结聚氨酯灌浆的施工方法及所用到的设备、材料等。论文得到的结论如下：催化剂的使用量越大，聚氨酯灌浆材料的固化时间越短。自制聚氨酯灌浆材料的压缩强度和拉伸强度都要比煤矿现用的聚氨酯灌浆材料有所提高，其中压缩强度提高了22.7%，拉伸强度提高了18%。两种聚氨酯灌浆材料均具有极强的尺寸稳定性。两种灌浆材料的阻燃性能和抗静电性能都符合行业标准。煤矿巷道加固支护后的巷道沉降量明显减小，并且煤矿巷道用自制聚氨酯灌浆材料加固的效果要比用煤矿现用的聚氨酯灌浆材料的加固效果好，降低了巷道的最大应力，其中等效应力降低了23.6%，剪应力降低了20.8%。聚氨酯灌浆施工工艺简单，固化后的固结体力学性能优异，符合灌浆施工的设计原则。其综合性能优良，是一种重要的灌浆材料。