本发明公开了一种煤矿井下CO2综合利用一体化防灾方法与系统，包括CO2矿化封存防灭火：向采空区冒落矸石堆内部注入CO2降低煤氧复合速度，同时利用采掘伴生的煤基固废与CO2反应制备碳酸盐浆液充填封闭采空区，既防治了采空区的遗煤自燃，又实现了CO2的矿化封存；CO2预先弱化煤岩卸压防冲：利用CO2对煤岩的孔裂隙结构改造和力学性能弱化作用，结合地压监测系统实时监测微震、地音反馈信息，确定冲击地压灾害潜伏区域，实现预先注入弱化煤岩卸压防冲；液态CO2矿井地热增采降温：液态CO2作为传热工质，和围岩的显著温差促使其与围岩发生大量热交换，进而相变为气体储存富余的热能，这不仅降低了矿井环境温度，还促进了地热能开采利用；液态CO2致裂增透‑相变驱替瓦斯/注水增润减尘：液态CO2作为压裂液，其高渗透和低粘性使其轻易渗入煤体原生孔隙，同时其低温冻胀特性导致煤基质收缩和孔隙扩张，显著提高煤层渗透性进而增加后续注水降尘煤体润湿面积。此外，液态CO2增压相变膨胀可置换驱替瓦斯，从而提高瓦斯的解吸速率和加快其释放速度，有效促进瓦斯的抽采。