本发明公开了一种CO2智能储存箱及采空区CO2封存支护方法。所述CO2智能储存箱包括箱体，其分为用于储存液体CO2的箱体内壳，和设于箱体内壳外且用于保护箱体内壳的箱体外壳；所述箱体外壳外设有增加牢固性的箱体钢架和连锁钢架；所述箱体顶部设有控制箱体温度和压力的温度控制装置和气压变化装置、智能封口以及增加封口密封性的封口加固圈；所述温度和气压控制装置分别包括显示器、控制阀和调配块。同时，利用本发明所述的CO2智能储存箱能够实现将CO2长期封存在地下采空区，并在必要情况下，对采空区起到支护作用，进而实现快速、高效、零污染、低成本的治理CO2。