最佳边坡角是保证在矿山的服务年限内不至于发生大滑坡，使露天采矿能取得最大技术经济效益的、最陡的边坡角。现在，普遍认为矿山采矿过程中，使边坡保持百分之百的稳定，一点局部破坏都不产生的设计并不是最佳的设计，而是偏于保守的设计。不能给采矿带来最大经济效益。

理想边坡角的含义有两个概念：一是极限边坡角的概念。根据传统的极限平衡理论，当边坡安全系数值等于1（K＝1）时的边坡角，可称为极限边坡角。极限边坡角愈小，风险性愈小；极限边坡角愈大，边坡失稳的风险性也愈大。

二是最佳边坡角的概念。每一种边坡角都包括两项资金投入，即剥离废石的投入和维护边坡的投入，当两者之和为最小时，则所对应的坡角是最佳边坡角（图2－12）。

图2－12　边坡角与边坡投资费用关系示意图

1：边坡剥离费用；2：边坡维护费用

图中的曲线1表示，边坡角不断增大时，剥离费用逐渐减少，投入费用下降；曲线2表示边坡角不断地增大时，边坡的维护费用不断增加，两条曲线费用之和最小时的边坡角称为最佳边坡角，且大致在两条曲线的交点附近。

根据数学关系可以计算，当矿体出露于地表无覆盖层时，边坡角由α1变陡至α2，所减少的剥离量△V可用下式进行近似计算（图2－13）。

式中：H——平均开采深度（m）；

L——边坡角变化的采场区段长度（m），L＝L上＋L下；

当变陡前的上、下盘边坡角相等，变陡后的上、下盘边坡角亦相等，即：α1上＝α1下，α2上＝α2下。

由此上式可写成：(www.daowen.com)

图2－13　无覆盖层时剥岩量计算剖面图

由上式可以看出，随露天矿边坡角的变化，将使剥离量发生与相应边坡角余切的差值成正比的变化，当边坡角由α1变陡至α2时，剥离量减少的百分率（W）可用下式计算：

从理论上来讲.露天矿边坡角每增加l°，其剥离量减少的百分变化率具体如以下规律：

（1）当边坡角α＞80°或α＜10°时，边坡剥离量减少的百分变化率变化非常明显，最高达10%以上甚至更大，但工程实践中.如此陡及缓的露天边坡是极少存在的。

（2）当边坡角α在10°～20°及70°～80°时，其剥离量降低的百分率虽然已比前者显著减小，但亦可高达7%～10%左右。

（3）当边坡角α＝20°～70°时，变化趋于平缓，即变化率较小，一般在3%～6%左右，在α＝40°～50°区间，其相对变化率更小，仅为：3%～4%。

对于生产矿山来讲，只有在煤矿、黏土矿等才有20°以内的边坡角；边坡角达到70°以上者国内尚无先例。金属矿山的最终边坡角，一般都在30°～60°之间变化。

边坡角在30°～60°的范围内，边坡角每增加1°其剥离量减少3.43%～3.91%；边坡角为45°左右时是该曲线的最低点，此时边坡角每增加1°，其剥离量减少的百分率最小，大约为3.43%。由此可见，一些大型深凹露天矿的边坡角，如能增加1°至几度，减少的剥离量是相当大的，其经济效益很可观。从保护环境的角度，减少剥离量可节省废石的堆积场地，保护农田和植被，减少环境污染，不但其经济效益而且其社会效益都十分明显，其意义更为突出。