本发明公开了一种模拟液氮注入可视化及注入效率量化分析系统及方法，制作带有预制钻孔的煤体试样模拟煤层及水平井井筒，用于后续液氮注入模拟测试；进行液氮注入时，液氮注入装置将液氮注入至预制钻孔内，使其与煤充分接触进行低温增透，此时测量得到的预制钻孔内液氮累积量及测得的液氮注入量能得出液氮注入效率；并且通过转动机构模拟不同的倾斜角度分别进行测试，从而能获得该煤层在不同倾斜角度、不同液氮注入位置情况下的液氮注入效率，根据该数据能对液氮在煤层现场实际应用时关键液氮注入参数设置提供指导，有利于液氮增透技术的推广。另外通过可视化装置获得钻孔在液氮注入过程中产生裂隙的过程，便于了解液氮注入过程中致裂的规律。