本发明公开了一种基于废弃矿井采空区的CO2区块化封存方法,在对采空区进行密封处理时,先将各个区域在地面投影并进行区域划分,通过在不同区域分别施工不同的钻孔,将裂隙带和弯曲下沉带内的瓦斯抽采后,利用垮落带和裂隙带作为CO2封存的主要场所,以注浆加固遗留煤柱,封堵裂隙带和填充弯曲下沉带为密封方式,通过在裂隙带及垮落带内注入碱性粉煤灰浆液,不仅可以对注入采空区的CO2进行吸附固化使其封存在裂隙带及垮落带内,而且由于矿化反应,使碱性粉煤灰浆液凝固增加其胶结强度,对裂隙带和垮落带的裂隙进行胶结及密封,增加裂隙带和垮落带的稳定性,这样后期裂隙带和垮落带不易发生形变或坍塌等情况,从而实现CO2气体的长期封存。