本发明涉及矿井防灭火技术领域，尤其是一种基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统及应用方法，包括液氮储罐，液氮直注系统、低温发泡系统，液氮储罐通过主管线与液氮增压装置连通，在主管线上设置温度控制单元，所述液氮增压装置分别与液氮直注系统、低温发泡系统连接，将液氮直接喷射入泡沫液，借助液氮和水之间的强制对流、膜态沸腾、爆发沸腾和核态沸腾来制备低温泡沫类防灭火材料，解决了根据特征火区灌注不同的防灭火材料、调节防灭火材料的密度的问题。