本发明涉及二氧化碳减排技术领域,具体公开了一种基于煤矿采空区封存二氧化碳的系统及方法,包括:二氧化碳暂存装置;至少一个地下密闭空间,位于冒落带采空区,用于封存二氧化碳,且所述地下密闭空间由所述煤矿采空区内的保护煤柱、井田边界保护煤柱以及密闭巷道围绕而成;注气装置,包括与所述二氧化碳暂存装置连通的注气管道,所述注气管道依次贯穿弯曲下沉带以及裂隙带,并延伸至所述地下密闭空间内;至少一个监测装置,包括贯穿弯曲下沉带以及裂隙带并延伸至所述地下密闭空间内的监测管道。本发明可以经济、高效、规模化封存大量二氧化碳,且将二氧化碳作为资源封存,必要时可再次抽取利用,实现了二氧化碳的便捷封存和后续使用。