本发明公开了一种采空区二氧化碳自适应调控系统与方法，包括：采集采空区的二氧化碳浓度，构建惰化参数反演模型，接收采空区内二氧化碳浓度，采用采空区二氧化碳监测数据对惰化参数反演模型进行反馈校正，构建二氧化碳灌注参数优化后的惰化参数反演模型，根据二氧化碳灌注参数优化后的惰化参数反演模型计算二氧化碳流量阀门的阈值，二氧化碳流量阀门根据阈值自适应调控二氧化碳流量。该方法通过构建采空区煤自燃监测预警网络、数据传输模式、数据处理模式等内容，实现采空区二氧化碳灌注安全性能自动检测和灌注量自动控制。该监测预警方法及装置实用性强，具有广泛推广应用价值。