定向鉆井，簡單說就是讓向地下豎著打的井拐個彎，再順著煤層的方向橫著打井。定向鉆井采集煤層氣的原理同傳統方法一樣，即通過抽水減壓，逼出煤層氣，再進行采集。但兩者的區別在于，傳統方法只用豎井穿到煤層采集，而橫向井順著煤層的走勢大大增加了采氣的面積，因而提高了效率。
定向鉆井通常在石油和天然氣開發中使用較多，但近些年煤炭行業也越來越多地將這項技術用于礦山開采前的瓦斯抽放、排水、礦井探查等方面。在煤炭領域使用這一技術的主要有美國、澳大利亞、歐洲、南非等國家和地區，而利用這一技術采集、利用煤層氣的國家以美國和澳大利亞等國為主。
澳大利亞目前有１７個煤礦用定向鉆井技術排放井內瓦斯，以確保安全生產。而悉尼的一家公司在２０００年成功地利用這一技術在地下６００米深處開出了一口商業用煤層氣井。
美國的一些煤礦企業為了礦井安全和開采煤層氣也熱衷采用定向鉆井技術。在２０００年，美國１０％的煤層氣井都采用了這項技術。由于這項技術的逐步開發，部分美國和澳大利亞企業的煤層氣產量都得到了提高。
資料顯示，定向鉆井的縱向深度一般在６００米至１２００米，橫向煤層鉆井長度可達到４００米。據美國某鉆探公司的個例統計，采用橫井采氣比傳統的單一豎井采氣的初期產量可高出１０倍，氣井的生產壽命也會增加。根據對某些項目的估算，運用定向鉆井法商業采集煤層氣的內部回報率為１５％至１８％，明顯高于傳統豎井采集法約３％的內部回報率。
隨著一些國家的研發，定向鉆井技術又取得了一些發展。有的礦井可以在煤層間建造若干個采氣的分支井，構成一個采氣網絡；有的礦井把多個煤層間的氣井連在一起。目前與定向鉆井技術有關的主要開發領域包括鉆井測距技術、煤層鉆孔連接工具、為增加產量而進行的煤層鉆井網絡設計等。一些掌握定向鉆井技術的公司還設計制作了自己的開采設備，其科研的主攻方向放在鉆頭部分，研究如何使它能向地面傳輸更多的相關數據。
