本发明涉及电缆布置设备，更具体地，涉及一种用于巷道掘进工作面的电缆布置系统及电缆布置方法。
背景技术：
随着煤炭事业的迅猛发展，大量综采设备运用到巷道掘进中，使得工作面产能大幅度提高。
常见的用于巷道掘进工作面的综采设备包括：在迈步自移机的头端架设置有掘进设备和支护设备，如掘进机、锚杆机和破碎机等，在迈步自移机的尾端架设置有皮带转载机，迈步自移机和皮带转载机之间为皮带转载机的中间架，迈步自移机随着工作面的掘进不断向前移动。掘进设备、支护设备和皮带转载机均需要由电力驱动。从巷道供电设备接出的高压电不满足各个设备的电力要求，需要通过变压器转换为适合的电压，再连接到各个综采设备上。现有技术中的供电系统通常是不可移动的，如巷道掘进工作面的变电设备、供电设备固定布置在巷道硐室中，在供电设备和变电设备布置完成后，只能通过不断延长电缆的长度来满足供电要求。随着巷道的掘进，需要频繁的拖移、延伸、对接电缆，使得辅助作业时间长，劳动强度大，不能满足高效快速掘进的要求。
如何合理的布置供电系统及电缆是高效、快速掘进需要解决的重要问题。因此，需要一种用于巷道掘进工作面的电缆布置系统及电缆布置方法，来解决上述问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于巷道掘进工作面的电缆布置系统及电缆布置方法，避免频繁补充和对接电缆，降低辅助作业时间，同时降低劳动强度，提高掘进效率。
基于上述目的本发明提供的一种用于巷道掘进工作面的电缆布置系统及电缆布置方法，包括：自移机尾和皮带转载机，所述自移机尾包括依次连接的头端架、中间架和尾端架，所述皮带转载机连接在所述尾端架，还包括：
变压器，所述变压器连接在所述自移机尾的所述尾端架上，所述自移机尾可带动所述变压器移动，所述变压器包括输入端和多个输出端；
导向槽，所述导向槽连接在皮带转载机上，所述导向槽设置在所述变压器和所述自移机尾的所述头端架之间；
电缆夹，所述电缆夹用于固定所述电缆，所述电缆夹可折叠设置在所述导向槽内；
馈电开关，所述馈电开关连接在所述自移机尾上，所述馈电开关设置在所述变压器和所述皮带转载机之间，所述皮带转载机可带动所述馈电开关移动。
优选地，所述系统还包括：电缆框，所述电缆框设置在所述变压器和所述电源之间，所述电缆框可收放所述电缆，所述电缆框连接在所述自移机尾上，所述自移机尾可带动所述电缆框移动。
优选地，所述系统还包括：第一支架，所述第一支架连接在所述变压器上，所述第一支架上设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽用于支撑从所述变压器引出的所述电缆。
优选地，所述系统还包括：第二支架，所述第二支架连接在所述馈电开关上，所述第二支架上设置有多个第二凹槽，所述第二凹槽用于支撑引入到所述馈电开关的所述电缆。
本发明还提供一种电缆布置方法，包括：
(1)将多根电缆的输入端分别与所述变压器的输出端连接；
(2)将多根所述电缆安装到电缆夹内，所述电缆的输出端贯穿所述电缆夹；
(3)将所述电缆夹沿导向槽重叠铺设，从所述电缆夹内抽取所述电缆，将所述电缆的输出端与自移机尾的电控箱连接；
(4)将所述电缆夹在所述导向槽内折回至馈电开关，将所述电缆夹内所述电缆与所述馈电开关的输入端连接，所述馈电开关的输出端连接多个用于供电的分支电缆。
优选地，将电缆的两端分别与电源和变压器的输入端连接。
优选地，将所述电缆缠绕在电缆框上，所述电缆的两端分别从所述电缆框上伸出。
优选地，所述方法还包括：(5)多个所述分支电缆分别用于与皮带转载机的电控箱、与分项用电设备的电控箱连接。
优选地，将所述电缆设置在第一支架的第一凹槽上，所述第一凹槽用于支撑从所述变压器的所述输出端引出的所述电缆。
另外，优选地，将所述电缆设置在第二支架的第二凹槽上，所述第二凹槽用于支撑引入到所述馈电开关的输入端的所述电缆。
从上面所述可以看出，本发明提供的用于巷道掘进工作面的电缆布置系统及电缆布置方法，与现有技术相比，具有以下优点：自移机尾使供电系统由固定状态转换为可移动状态，并与掘进同步移动；电缆可重叠铺设，从而为各个用电设备预留出足够的电缆长度，不需要频繁的补充和对接电缆，降低劳动强度和辅助作业时间，进一步提高掘进效率。
附图说明
通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为本发明具体实施例中采用的用于巷道掘进工作面的电缆布置系统的电缆连接状态的示意图。
图2为图1所示的用于巷道掘进工作面的电缆布置系统的电缆连接状态的俯视图。
其中附图标记：
1：电缆框；2：变压器；3：第一支架；
4：馈电开关；5：电缆；6：第二支架；
7：导向槽；8：电缆夹；
10：自移机尾；11：头端架；12：尾端架；
13：中间架；20：皮带转载机；30：分项用电设备。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1为本发明具体实施例中采用的用于巷道掘进工作面的电缆布置系统的电缆连接状态的示意图。图2为图1所示的用于巷道掘进工作面的电缆布置系统的电缆连接状态的俯视图。如图1和图2所示，用于巷道掘进工作面的电缆布置系统包括：自移机尾10、皮带转载机20、变压器2、导向槽7、电缆夹8和馈电开关4。
自移机尾10可连接皮带转载机20和带式运输机，用于实现工作面回采期间皮带机尾的前移，满足快速推进的要求。自移机尾10包括从左到右依次连接的头端架11、中间架13和尾端架12，皮带转载机20连接在自移机尾10的尾端架12上。
变压器2连接在自移机尾10的尾端架12上，自移机尾10移动时，可带动变压器2移动，变压器2包括用于连接电缆的输入端(未标识)和多个输出端(未标识)。变压器2用于变化电压和电流，以便为各个开采设备提供电压。
导向槽7连接在皮带转载机20上，导向槽7设置在变压器2和自移机尾10的头端架11之间，导向槽7用于为电缆5的铺设提供导向作用，使得电缆5能够在变压器2和自移机尾的头端架11之间铺设。
电缆夹8用于固定电缆5，电缆夹8可折叠设置在导向槽7内，电缆夹8用于固定电缆5，并能够避免电缆5之间发生缠绕打结。
馈电开关4连接在自移机尾10上，馈电开关4设置在变压器2和皮带转载机20之间，皮带转载机20可带动馈电开关4移动。
变压器2、皮带转载机20可随着自移机尾10移动，馈电开关4可随着皮带转载机20移动，从而使供电系统由固定状态转换为可移动状态，并与掘进同步移动；电缆5经过变压器2的变化后，在导向槽7内重叠铺设，从而为各个用电设备预留出足够的电缆长度，不需要频繁的补充和对接电缆，降低劳动强度和辅助作业时间，进一步提高掘进效率。
优选地，系统还包括：电缆框1，电缆框1设置在变压器2和电源(未示出)之间，电缆框1可收放电缆5，电缆框1连接在自移机尾10上，自移机尾10可带动电缆框1移动。在自移机尾10上设置电缆框1，电缆框1可收纳电源和变压器2之间的电缆5，提供足够的电缆预留量，当自移机尾10带动电缆框1移动时，电缆框1可及时释放电缆5，满足对电缆长度的要求；通过电缆框1收放电缆5，能够避免电缆5拖地缠绕打结，既节省空间，又能提供足够的电缆5预留量，不需要频繁的补充和对接电缆5。
优选地，系统还包括：第一支架3，第一支架3连接在变压器2上，第一支架3上设置有多个第一凹槽，第一凹槽用于支撑从变压器2引出的电缆5。第一支架3为电缆5提供支撑作用，避免电缆5在铺设过程中发生过度弯折，延长电缆5的使用寿命。
优选地，系统还包括：第二支架6，第二支架6连接在馈电开关4上，第二支架6上设置有多个第二凹槽，第二凹槽用于支撑引入到馈电开关4的电缆5。第二支架6为电缆5提供支撑作用，避免电缆5在铺设过程中发生过度弯折，延长电缆5的使用寿命。
本发明还提供一种电缆布置方法，包括：
(1)将多根电缆5的输入端分别与变压器2的输出端连接；每个输出端上可连接一根电缆5，每个电缆5可为一个用电设备供电；
(2)将多根电缆5安装到电缆夹8内，电缆5的输出端贯穿电缆夹8；电缆夹8能够同时固定多根电缆5，避免电缆5之间发生缠绕打结；
(3)将电缆夹8沿导向槽7重叠铺设，从电缆夹8内抽取电缆5，将电缆5的输出端与自移机尾10的电控箱(未标识)连接；用于连接自移机尾10的电控箱的电缆可直接铺设在导向槽7内，不需要电缆夹；
(4)将电缆夹8在导向槽7内折回至馈电开关4，将电缆夹8内电缆5与馈电开关4的输入端连接，馈电开关4的输出端连接多个用于供电的分支电缆。
电缆夹8在导向槽7内重叠铺设，以便提供足够的电缆预留量；当开始掘进时，自移机尾10带动变压器2和皮带转载机20移动，皮带转载机20带动馈电开关4移动，电缆夹8在导向槽7内的长度随着向前掘进而不断缩减，直至掘进长度与电缆5的预留长度相同，电缆夹8在导向槽7内完全铺展开，停止掘进，至此结束一个工作循环，工作人员可按照上述方式继续铺设电缆5。
优选地，将电缆的两端分别与电源和变压器2的输入端连接，电源用于为用电设备供电，电缆用于输送电力，并经过变压器2将电压变换至用电设备适用电压。
优选地，将电缆缠绕在电缆框1上，电缆的两端分别从电缆框2上伸出，电缆的一端与电源连接，另一端与变压器2的输入端连接。电缆框1可收纳电源和变压器2之间的电缆5，提供足够的预留量，当自移机尾10带动电缆框1移动时，电缆框1可及时释放电缆5，满足对电缆长度的要求；通过电缆框1收放电缆5，能够避免电缆5拖地缠绕打结，既节省空间，又能提供足够的电缆5预留量，不需要频繁的补充和对接电缆5。
优选地，方法还包括：(5)多个分支电缆分别用于与皮带转载机20的电控箱(未标识)、与分项用电设备30的电控箱连接，以便为各个分项用电设备30供电。分项用电设备30包括掘进机、锚杆机、破碎机等位于自移机尾10前方的用电设备和支护设备。电缆夹8内的电缆5既能够为自移机尾10供电，还能够为各个分项用电设备供电，同时满足各种掘进设备的用电要求，以便进一步提高掘进速度。
优选地，将电缆5设置在第一支架3的第一凹槽(未标识)上，第一凹槽用于支撑从变压器2的输出端引出的电缆5。第一凹槽为电缆5提供支撑作用，避免电缆5在铺设过程中发生过度弯折，延长电缆5的使用寿命。
优选地，将电缆5设置在第二支架3的第二凹槽(未标识)上，第二凹槽用于支撑引入到馈电开关4的输入端的电缆5，第二凹槽为电缆5提供支撑作用，避免电缆5在铺设过程中发生过度弯折，延长电缆5的使用寿命。
下面进一步介绍用于巷道掘进工作面的电缆布置系统的布置过程。
第一步是使用电缆框1收纳电缆，并预留足够的电缆余量，电缆的两端分别连接在电源和变压器2的输入端，以便将电力输送到变压器2进行变化。
第二步是将电缆5从变压器2的输出端接出，并穿过变压器2下方的第一支架3，第一支架3为电缆5提供支撑作用。
第三步是将电缆5装入电缆夹8中，电缆5的输出端贯穿电缆夹8，然后将电缆夹8放置在导向槽7内，并沿着导向槽7从左向右铺设，电缆夹8可铺设到自移机尾10的中部。通常，自移机尾10与皮带转载机20的搭接行程的最大值为l，电缆夹8在导向槽7内的重叠长度为l/2。
第四步是从电缆夹8内抽取一根电缆5，电缆5沿着导向槽7向着迈步自移10的前端铺设，并连接到自移机尾10的电控箱上。
第五步是将电缆夹8及内部的剩余电缆5折回铺设，然后沿着导向槽7从右向左铺设至馈电开关4。
第六步是将电缆5的输出端穿过馈电开关4上的第二支架3，然后将电缆5的输出端连接在馈电开关4的输入端上。
第七步是将电缆5从馈电开关4的输出端接出多个分支电缆，然后将各个分支电缆连接到分项用电设备的电缆箱30上，例如，提取一根分支电缆接到皮带转载机20的电控箱上，再提取多个分支电缆贯穿中间架13连接到掘进设备的电控箱和支护设备的电控箱上。
自移机尾10向前移动时，变压器2和电缆框1随着自移机尾10向前移动，电缆框1中的电缆不断被释放，电缆夹8在导向槽7内的重叠长度不断减小，当电缆夹在导向槽7内完全铺展开，没有重叠时，停止掘进，此时完成一个工作循环。电缆框1收纳电缆5的预留量通常可以满足几个工作循环的需求量，只有电缆框1内的电缆预留量不能满足一个工作循环时，才需要延长电缆5。
从上面的描述和实践可知，本发明提供的用于巷道掘进工作面的电缆布置系统及电缆布置方法，与现有技术相比，具有以下优点：自移机尾使供电系统由固定状态转换为可移动状态，并与掘进同步移动；电缆可重叠铺设，从而为各个用电设备预留出足够的电缆长度，不需要频繁的补充和对接电缆，降低劳动强度和辅助作业时间，进一步提高掘进效率。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。