La tecnología de aumentar la permeabilidad de las capas de carbón mediante chorro de agua a alta presión tiene ventajas significativas en la prevención y control de desastres de gas en capas de carbón de baja permeabilidad. Los parámetros estructurales de una boquilla son clave para su rendimiento de chorro. La mayoría de los estudios actuales toman la velocidad de impacto como índice de evaluación, y la influencia de la interacción entre los parámetros estructurales de la boquilla en su rendimiento de chorro no se considera completamente. En la práctica, la velocidad de impacto y el área de impacto afectarán la liberación de gas en el proceso de ruptura y perforación del carbón. Para optimizar aún más los parámetros estructurales de la boquilla de ruptura y perforación de carbón, y mejorar el rendimiento del chorro de agua, se seleccionan algunos parámetros cruciales como el ángulo de contracción, el ángulo de divergencia de salida y la relación longitud-diámetro. Mientras tanto, la velocidad máxima en el eje X y la distancia de extensión efectiva en el eje Y se utilizan como índices de evaluación. El efecto de cada factor clave en el rendimiento del chorro de agua se analiza mediante simulación numérica utilizando el método de un solo factor. La significancia e importancia de cada factor y su interacción en el rendimiento del chorro de agua se analizan cuantitativamente utilizando el método de experimento ortogonal. Además, se seleccionan tres combinaciones óptimas para verificación experimental. Los resultados muestran que con un aumento en el ángulo de contracción, el ángulo de divergencia de salida y la relación longitud-diámetro, la velocidad máxima en el eje X aumenta inicialmente y luego disminuye. La distancia de expansión en la dirección Y del chorro mejorará significativamente con un aumento en el ángulo de divergencia de salida. A través de experimentos de campo, el rendimiento del chorro de la boquilla mejorada 3 es el mejor. Después de la optimización, el diámetro de ruptura y perforación del carbón de la boquilla se incrementa en un 118%, y la profundidad de perforación se incrementa en un 17.46%.