CASIO fx4500-4800計算器編程在礦山測量中的應用

曾 毅

（云南黃金礦業集團股份有限公司，云南 昆明 650000）

自新中國成立以來，我國經濟發生了翻天覆地的巨變，后續歷經改革開放、建設中國特色社會主義、全面建設小康社會，一步步的前進歷程中越趨體現出了我國對礦產資源的需求不斷加劇；礦業是國民經濟的支柱型產業，但在經濟迅猛發展的新時期，各大企業間的經濟競爭明顯增強，為滿足安全生產、標準化建設、成本可控等需要，礦山測量在礦山企業生產建設中起著舉足輕重的地位。本文中我結合自己從事礦山地表及井下工程測量及管理、開發CASIOfx4500-4800編程計算器的經驗，依據我國現行的相關測量技術標準及規范，將適用的計算方法、公式、技巧，編寫了相應的礦山測量計算程序，其中還介紹了礦山測量的主要內容及方法、CASIO計算器編程的基本知識和相關程序在礦山測量中的計算實例。可供從事礦山工程測量、設計、監理、施工、管理的技術人員使用，也可供滿足精度的其它工程測量人員使用或參考。隨著我國礦山生產建設事業的飛速發展，各種先進的測繪儀器和現代化測設技術已在廣泛使用，由于礦山測量的特殊性，CASIOfx4500-4800計算器編程在礦山測量中仍被普遍使用，該方法具有操作簡便、快捷，外業作業時間短，硬件投資少等特點。

1 礦山測量的內容、方法及特點

1.1 礦山測量的內容

（1）礦山地表測量。建立礦區地面控制網，測繪大、中型比例尺地形圖，地面工程的施工測量與竣工驗收測量，設備及廠房的安裝測量，建筑物或相關附屬設施的測放[1]。

（2）礦山井下測量。井下與地表間聯系測量，各中段間的聯測，中腰線施工放樣或檢查驗收測量，貫通控制測量，巷道圖更新測量，坑內鉆孔的放樣與實測，其它工程點測放。

1.2 礦山測量的方法

（1）在已知點架設儀器后直接采集數據；

（2）采用全站儀直接進行坐標放樣；

（3）使用CASIOfx4500-4800編程計算器配合全站儀進行極坐標法坐標放樣[2]；

（4）用全站儀快速采集基本測量數據后，再借助卡西歐編程計算器計算出所需參數。

1.3 礦山測量的特點

（1）地表范圍固定，數據量相對較少。在礦山地表測量過程中，測量區域相對固定，測量或放樣時同一站點采集碎部點和放樣點個數少。

（2）井下點多面廣，操作條件惡劣。井下測量的工作面點多面廣，各個區域的情況差異大，施工迎頭能見度低、空氣質量差、高溫、高濕、噪音大、斜井或巖層不穩定地段安全隱患大。

2 卡西歐計算器編程在礦山地表及井下測量中的適用性

2.1 卡西歐計算器編程在礦山地表測量中的使用情況

（1）測量部分地形圖。礦區內地形測圖測量時，當測圖區域不在控制點周圍時可在測圖區域內選取圖根點[3]，自定義坐標或北方向，然后快速用全站儀采集數據，此時所得的數據為相對數據，滿足同區域內獨立計量等要求；若要與其他地塊工程聯測，只需在任意已知控制點上架站定向后快速采集該點至圖根點的平距離D、水平角HR、高差HV，再通過編程計算器輔助即可快速靈活的得到所需成果。

（2）零星工程測設。礦山建設過程中，水溝、擋土墻、小型砌體、澆砼、模板支護、沉淀池、選廠廠房扶梯、卷揚機房門框、材料庫房、臨時管線設施等零星工程產生的頻率較高，測量技術人員在前期將建設區域內控制網布設好后，后續的水溝、擋土墻等零星工程的施工測放工作中使用編程計算器均能完成。

（3）廠房或重要設備的安裝測量。選廠內機械設備、井口天輪、卷揚機房等精度要求較高的安裝測量，同樣可以用計算器快速計算出放樣點夾角和距離，從而定出相關的工程施工軸線。

2.2 卡西歐計算器編程在礦山井下測量中的使用情況

（1）井下與地表聯測，各中段間聯測。井下與地表以及各中段間聯測均以導線測量的性質進行，使用編好程序的計算器可以連續將各個測站點的坐標計算出來，還可以進行簡單的精度評估。

（2）中腰線施工放樣或檢查驗收測量。掘進平巷、斜井、豎井時，中腰線施工放樣依賴卡西歐編程計算器可很好的完成，特別是在井下環境惡劣、斜井施工中運輸急、實測地段安全隱患大的情況下，其優點會得以完美體現；另外在檢查驗收測量時也可經常使用，井下不利于攜帶便攜式計算機，大多情況下檢查驗收組需及時得到數據結論，以便做出決策，運用計算器可以迅速、準確、直觀的得到結果。

（3）貫通控制測量。井下貫通控制測量大多以支導線的形式進行，由于工作場所氧氣稀薄，安全可靠性低，能見度低，轉站次數多，連貫性強，重復需花費時間多，為此我們在測量過程中，以最快最簡便的操作方法采集必要的基礎參數并記錄下來，待回到室內后利用計算器便可把控制測量的全部成果清晰的計算出來。

（4）坑內鉆孔及其它工程點的測放。探礦的坑內鉆孔大多在迎頭，有的井下穿脈在測量放樣前處于閑置安全隱患大，其它工程點放樣時相對雜亂，并且點多面廣，各處的情況差異大，在這類情況下，我們必須有預見性在室內做好充分的準備，相關的測量參數可以通過計算器在室內提前計算出并標注在草圖上[4]。

3 卡西歐計算器編程的基本知識

3.1 常用功能鍵

3.2 程序鍵入、運行、查詢、修改的操作方法

由于卡西歐fx-4500與fx-4800的操作界面有細微的區別[5]，本文中以fx-4500計算器為例，若使用fx-4800型號計算器的讀者請仔細閱讀卡西歐fx-4800編程計算器使用說明書。

（1）文件名輸入。①按MODE EXP鍵，進入WRT狀態，顯示：File-name?②輸入文件名后，按EXE鍵確認。

（2）程序的輸入。①文件名輸入后，在WRT狀態下，按↓鍵，屏幕顯示：L1。②在L1下輸入第一行程序，輸入完后按EXE鍵保存程序。③接著按↓鍵顯示L2，在L2下輸入第二行程序按EXE保存；以此類推[6]。

（3）運行程序。①按ON鍵開機。②按FILE鍵，找到需要運行程序的文件名按EXE鍵。③根據屏幕提示輸入相關數據按EXE計算出最終結果。

（4）程序查閱及修改。①查閱程序。②按FILE鍵，找到文件名后，按↓鍵從起始行依次向下查閱。③按↑鍵，由下往上查閱；按←鍵、按→鍵，本行中向左、右查閱。④修正程序：a.按MODE EXP鍵進WRT的程序編輯狀態。b.按FILE找到要修正程序的文件名后再按EXE到相應程序上。c.按DEL鍵刪除需修正程序內容，再輸入正確內容即可。

（5）插入程序。①按MODE EXP鍵，進入WRT狀態。②按FILE鍵，找到文件名后，移動光標到需要插入該行的位置前一行，輸入程序按EXE鍵保存程序。③如需要在第一行與文件名之間插入一行程序，則需找到第一行程序后按↑鍵，再輸入程序后按EXE鍵。

4 卡西歐fx4500-4800計算器編程在礦山測量中的應用實例

4.1 坐標反算

（1）程序內容。文件名F1：FW。第一步：Lbl 0：{X,Y,M,N}； 第 二 步：Pol(XY/Y-M,Y-N)； 第 三步：

（2）程序說明。程序中X為定向點北坐標，Y為定向點東坐標，M為測站點北坐標，N為測站點東坐標，W為計算出的方位角，V為計算出的兩點間平距。

（3）使用方法。按ON鍵開機后，繼續按FILE鍵，找到要運行的程序文件名F1，然后再按EXE鍵確認進行該程序運算，接下來根據屏幕提示輸入定向點及測站點的北、東坐標，即可計算出該條邊的方位角和平距。

4.2 坐標正算

文件名F2∶HXY

（1）程序內容。第一步：Lb1 0：{Z,L,D,O,C,K};第 二 步 ：“H/XY(0/1)”；第 三 步 ：K=0ProgGK=1Prog G∶Rec(D,A-O+C)；第四步：Prog QGoto 0。

（2）程序說明。程序中G為測站點的高程或視線高,Z為觀測點高差,I為測站點儀器高：“當取水準點輸入視線高時儀器高輸入0，用測站點高程時輸入相應的儀器高”,L為觀測點棱鏡高，H為計算出的觀測點高程，D為測站點至觀測點的平距，A為已知定向邊方位角，O為定向邊置盤角度，C為定向邊與觀測邊間的夾角M、N為測站點的北坐標及東坐標，X、Y為計算出觀測點的北坐標及東坐標；可以重復計算出多個觀測點的三維坐標。

（3）使用方法。使用該程序計算前需先通過坐標反算程序計算出已知定向邊的方位角并存儲，其后根據提示輸入相應參數即可計算出各個觀測點的三維坐標。

4.3 導線計算

4.3.1 文件名F3：DX

（1）程序內容。第一步：Lb1 0：{Z,I,L,D,C};第二步：Prog G∶G=H;第三步 ：Rec(D,A+C)∶A=A+C-180;第四步：Prog Q∶M=X∶N=Y;第五步：Goto 0。

（2）程序說明。程序中G、Z、I、L、H、D、A、C、M、N、X、Y的定義均和坐標正算中相同，可以連貫計算出整條導線上各個轉點的三維坐標。

（3）使用方法。使用該程序時必須先運行F1計算出已知定向邊的方位角W并存儲，此后使用方法同前。

（4）中、腰線計算

4.3.2 文件名F4：YX

（1）程序內容。第一步：Lb1 0∶{Z,L,D,O,C};第二步：H=G+Z+I-L;第三步：Rec(D,A-O+C);第四步：X=MN/N+V；第五步：Y=N+W;第六步：Pol(X-E,Y-F);第七步：K=Vcos(J-W);第八步：Q=T+UKtanP;第九步：S=B+K/cosP◢;第十步：R=Vsin(J-W)◢；第十一步：Y=H-Q-1◢;第十二步：Goto 0。

（2）程序說明。程序中G、Z、I、L、D、A、O、C、M、N的定義均和坐標正算程序中相同，E為設計中線上已知點的北坐標，F為設計中線上已知點的東坐標，J為掘進方位角，T為設計起點或變坡點頂、底板高程，U為識別掘進方向屬于上坡還是下坡：“上坡為1，下坡為-1”，P為坡度，B為設計中線上已知點的進尺，S為設計中線上起算點至觀測點或檢查點的總進尺，R為觀測點偏離設計中線的左右垂直距離，Y為觀測點或檢查點處巷道腰線超、欠挖的深度。

（3）使用方法。使用該程序前仍需先使用坐標反算程序計算出定向邊的方位角并存儲，此后進入本程序根據屏幕提示輸入已知參數即可計算并檢查出中腰線的誤差范圍。

5 卡西歐計算器編程應用在礦山測量中的優點及發展趨勢

5.1 卡西歐計算器編程應用在礦山測量中的優點

（1）操作簡便、快捷。由于礦山特殊的施工作業環境，卡西歐計算器編程在礦山地表及井下的測圖點數據采集、距離和方位的確認、任意點放樣、架站點在任意控制點上的中腰線放樣及檢查過程中使用起來簡便、快捷[7]。

（2）外業作業時間短、提升工作效率、提高安全可靠性。井下危險源多，使用編好程序的卡西歐計算器輔助測量大大的減少了外業作業時間，提升了工作效率同時也加大了安全保障；且程序中內容與傳統中線放樣不同，可以不用在中線上架站，避免了中線位置施工機械多危險性大的情況。

（3）硬件投資少、方便攜帶、縮短在工作面耽誤施工的時間計算器體積小而輕非常適宜帶往井下作為一個便攜式計算機使用，且它的價格低；另外編程的應用縮短了在工作面的時間，從而減少耽誤工人施工的時間。

（4）容易轉教別人、了根據個人使用習慣編排。卡西歐計算器編程的應用便于學習，容易轉交別人，還可以根據個人的思路及使用習慣加以編排。

5.2 卡西歐計算器編程應用在礦山測量中的發展趨勢

（1）能夠滿足礦山測量的需求，可緊隨礦業發展建設的步伐得以應用。卡西歐計算器編程的應用在未來的礦山測量中仍能為測量工作提供有力的保障，能夠滿足礦山測量的需求；根據計算器自身的計算誤差和礦業界的生產規程，此方法在今后礦業行業中的應用仍會頗受青睞。

（2）使礦山測量的方法更智能化、多元化。結合礦山地形復雜受限，點多面廣，井下安全隱患多、可見度低、環境惡劣等特點，現有的技術方法已經不再完全滿足生產需求，為了更好的做好礦山測量適應生產的需求，人們將不斷探索更好的新方法，卡西歐計算器編程的應用使礦山測量的方法更智能化、多元化。

（3）對未來礦山測量的發展提供有力保障。該編程的應用在礦山測量中占有舉足輕重的地位，實現了礦山測量的標準化，為礦山測量技術的實施奠定基礎，對未來礦山測量的快速有序發展提供有力保障。

6 結語

本文中依據工程測量學，礦山測量學，工程測量規范，卡西歐fx_4500PA計算器說明書，CASIOfx4500PA/4800P/4850P編程函數計算器公路測設實用程序，卡西歐編程計算器在工程測量中的應用等理論的指導，總結出CASIOfx4500-4800編程計算器在礦山測量中的相關應用。

此程序運用簡單、易懂、嚴謹的思路編輯而成，程序內容步驟簡化、輻射面廣，本文中對程序的內容和步驟均作出了詳細解析，從計算器編程的原理、方法、計算器快捷鍵的定義、程序內容、計算器編程在礦山測量中的應用方法及適用性等各個方面連貫性的作出闡述。

它主要應用于：礦山地表及井下的碎步點快速采集使用、任意點的坐標正反算、工程點的放樣、井下站點在任意位置的中腰線放樣及現場檢查等礦山日常測量事務；該應用使用起來簡便、快捷、有效，很大程度的加大了測量工作中的靈活性，提高了礦山測量中的工作效率，在礦山測量中適用性強，為礦山測量的有效完成提供可靠保障[8]。

這一應用程序是根據礦山測量的實際情況，參照已有的卡西歐計算器測量編程程序，結合礦山測量的理論知識編制而成，該程序在礦山測量中的應用具有操作簡便、適用性強、成本低廉、便于攜帶、縮短外業時間、提高安全保障、使用靈活、工作效率高等優點，能夠很好的為現代礦山測量工作服務。

[1]陶啟粦.公路測設實用程序—2版.—廣州：華南理工大學出版社，2004-4

[2]卡西歐fx-4500PA計算器用戶說明書

[3]王軍德，劉紹堂.工程測量（測繪類）.—鄭州：黃河水利出版社，2010.12.

[4]白春鴻.CASIOfx-4800P編程計算器在工程測量中的應用[J].四川水力發電，2010,29（2）：174-176.

[5]袁新科.CASIOfx-4850編程計算器在工程測量中的應用[J].廣東水利水電，2013（12）.

[6]閆秀昆.CASIO計算器在坐標放樣中的運用.現代物業（上旬刊）.2014(06)

[7]李文強.CASIOfx-4500P計算器在測量中的應用[J].科技資訊.2009（10）

[8]馬玉璐.礦山測量學在井下施工測量中的應用及常見問題解析[J]科技資訊 .2013（22）