本发明涉及盾构技术领域，更具体而言，涉及一种盾尾应急液氮存储系统及其运行方法。该装置设置于盾构机尾部，包括控制台、液氮罐、液氮存储箱和冻结循环管，液氮罐设置在盾构机的外部，液氮存储箱固定设置在盾构机的内部，液氮罐通过电磁阀与液氮存储箱联接，冻结循环管设置在盾构机盾尾的内部，液氮存储箱连接有低温循环泵，低温循环泵的输出端通过单向阀与冻结循环管连通，控制台与电磁阀和低温循环泵电性连接。本装置在盾尾突发渗漏水的状况时，通过各部分之间的相互配合，可快速的解决盾尾渗漏水的情况。本发明主要应用于盾尾利用液氮处理渗漏水方。