本发明公开一种定向割槽装置和煤层气直井煤储层改造方法，该方法通过所述定向割槽装置实现，包括以下步骤：步骤1、煤层气直井井眼完钻后下套管固井完井，并获取钻井地质数据；步骤2、根据得到的钻井地质数据选择径向水平孔眼的布设层位，以直井为中心完成径向水平孔眼作业，且每个所述的径向水平孔眼均与直井井眼连通；步骤3、采用连接有定向割槽装置的水力喷射工具，在径向水平孔眼内才进行径向水平孔眼割槽，得到沿径向水平孔眼轴向延伸的定向槽；步骤4、径向水平孔眼割槽施工结束后，以径向水平孔眼为压裂通道进行水力压裂施工。采用本发明方法可在煤层内形成复杂缝网，达到体积压裂的效果，节省成本，提高抽采效率。