Tonadern
Definition und Bildung: Tonadern, auch Tondeiche genannt, sind unregelmäßige, im Allgemeinen vertikale bis subvertikale, tonreiche Deiche (Intrusionen) in einem Kohleflöz. Sie können sich nach oben verdicken, nach unten verdicken oder keinen bevorzugten Verdickungstrend zeigen. Tonadern haben häufig gezackte Kontakte mit der Kohle, und Kohlenstücke werden mit der Tonader vermischt; lamellen oder dünne Tonbetten können auch seitlich in das Kohlebett eingedrungen sein.
Tonadern scheinen sich aus Tonen von Dach- oder Bodensedimenten zu bilden, die zu Spannungsbrüchen und Rissen in der Naht mobilisiert werden. Sie können sich aus Verdichtungs- oder tektonischen Spannungen während oder nach der Verkohlung bilden, im Allgemeinen lange nachdem die Kohle begraben wurde (Donaldson, 1979; Chase und Ulery, 1987).
Diskontinuitäten und Hindernisse: Tonadern können ein Flöz ganz oder teilweise durch Ton ersetzen, was zu einer vertikalen Diskontinuität im Kohleflöz führt. Tonadern werden auch häufig mit kleinen Versätzen (Tonaderverwerfungen) in Verbindung gebracht, die die Kohlezoll bis zu mehreren Fuß versetzen. Einzelne Tonadern können für Hunderte von Fuß bis zu einer Meile lateral kontinuierlich sein (siehe zum Beispiel Ellenberger, 1979). Tonadern sind gewöhnlich mehrere Fuß breit. Tonadern mit scheinbaren Breiten von mehr als 10 Fuß sind normalerweise schräg oder subparallel zum Eintrag ausgerichtet, wodurch ihre Breite breiter erscheint, als sie tatsächlich ist. Tonadern können abgebaut werden, führen aber zu erhöhtem Ausschuss (nichtkohliges Gestein, das mit der Kohle abgebaut wird und entsorgt werden muss).
Mögliche Absturzgefahr: Die Dachqualität ist oberhalb von Tonadern fast immer verschlechtert. Slickensides und kleinversetzte Tonaderverwerfungen („Slips“ der Bergleute) sind häufig in Tonadern, Nähten neben Tonadern und feinkörnigen Dachgesteinen, die von Tonadern durchdrungen sind (Ellenberger, 1979; Krausse und andere, 1979; Nelson, 1983; Chase und Ulery, 1987). Tonadern sind auch häufig mit Frakturen im Cutter-Stil und Dachversagen entlang der Rippen von Eingängen verbunden (Krausse und andere, 1979; Hill und Bauer, 1984; Iannacchione und andere, 1984; Hill, 1986).
Trends: Tonadern treten im Allgemeinen in Clustern oder Gruppen auf. Wo einem begegnet wird, wird mehr geschehen. Im Northern Appalachian Coal Field (Pennsylvania, Northern West Virginia) folgen Tonadern häufig unterschiedlichen gemeinsamen Trends (siehe zum Beispiel Chase und Ulery, 1987). In einigen Fällen können Tonadern parallel zu Sandsteindachrollen und -ausschnitten verlaufen (siehe beispielsweise Moebs, 1981). In weiten Teilen des Illinois-Beckens (einschließlich West-Kentucky) scheinen Tonadern jedoch mit dem Einklemmen und Anschwellen von Schwarzschiefer und Grauschiefer um Kalksteindachschichten in Verbindung zu stehen (Krausse und andere, 1979; Damberger und andere, 1980; Nelson, 1983) oder haben relativ zufällige Muster des Auftretens und sind daher schwer vorherzusagen.
Bekannte Vorkommen in Kentucky: Tonadern werden am häufigsten aus den oberen mittleren und oberen pennsylvanischen Kohlebetten im nördlichen Appalachenbecken und im Illinois-Becken gemeldet, wurden aber auch in vielen anderen Kohlebecken gemeldet (Chase und Ulery, 1987). Sie sind lokal häufig in der Springfield (W. Ky. 9) und Herrin (W. Ky. 11) Kohlen in West-Kentucky. Sie sind selten in der Eastern Kentucky Coal Field, obwohl einige in der Pond Creek (Lower Elkhorn) Kohle und High Splint und Harlan Kohle im Südosten von Kentucky (Chase und Ulery, 1987) berichtet wurden.
Planung und Minderung: Wo Tonadern angetroffen werden, sollten ihre Längsausrichtungen gemessen werden. Wenn Orientierungen konsistente Trends zeigen, können Minenpläne entsprechend angepasst werden. Wenn Trends zufällig erscheinen, überprüfen Sie, ob es dominante und geringfügige Trends gibt. In diesem Fall können die Minenüberschriften an den dominanten Trend angepasst und die Minenarbeiter auf geringfügige Trends aufmerksam gemacht werden. In der Herrin-Kohle können Tonadern mit Dickenänderungen in darüber liegenden Kalksteinen und Schwarzschiefern verbunden sein. Veränderungen der Bodenhöhe (Kamm der Bodenhöhen und -tiefen) können auch mit Venen verbunden sein. Detaillierte Kartierungen von Dachsteinlithologien (Höhe zu Schwarzschiefer, Höhe zu Kalkstein, Dicke von Schwarzschiefer, Dicke von Kalkstein) können mit bekannten Vorkommen von Tonadern verglichen werden, um festzustellen, ob Assoziationen bestehen. In ähnlicher Weise kann die Position von Tonadern mit bekannten Boden- und Dachwalzen verglichen werden. Wenn Vergleiche positiv sind, können Minen- und Sicherheitspläne im Vorfeld des Bergbaus projiziert werden.
Dachstützung: Schwächen in Dachgesteinen über den Tonadern können sich bis zu 12 Fuß über der Oberseite des Kohlebetts erstrecken. Slickensides im Ton erfordern sofortige Unterstützung, wie Verschrauben, Blockieren und Umreifen (Moebs und Ellenberger, 1982). Die Unterstützung des Daches hängt von der Ausrichtung relativ zu den Rippen, der Dichte, der Höhe der Ausrutscher und Brüche sowie der Häufigkeit und Kontinuität der einzelnen Venen ab, Es können jedoch vollsäulenvergossene Harzschrauben in Verbindung mit Querstangen und Stahlmatten, Winkelschrauben und Umreifungen auf beiden Seiten eines größeren Venenbruchs oder -schlupfs erforderlich sein. Cribbing ist häufig erforderlich, wenn Tonadern entlang einer Rippenlinie auftreten (Chase und Ulery, 1987). Chase und Ulery (1987) lieferten Beispiele für Unterstützung und Überwachung. Da Tone schwach und anfällig für Feuchtigkeitseffekte sind, ist eine anhaltende Verschlechterung, Durchhängen und Abplatzen möglich.
Wenn Dachausleger (Kippen) aufgrund von Einbrüchen von Tonadern im Dach auftreten, kann das Verschrauben und Umreifen des Daches auf jeder Seite von größeren Rutschen oder Brüchen, die mit der Tonadera verbunden sind, helfen, das Dach zu stützen. Die richtige Schraubenlänge und der richtige Installationswinkel hängen von der Höhe und dem Eintauchen der Tonader und der Frakturen ab (Chase und Ulery, 1987).
