Vetas de arcilla
Definición y formación: Las vetas de arcilla, también llamadas diques de arcilla, son diques ricos en arcilla (intrusiones) irregulares, generalmente verticales a subversivos en una veta de carbón. Pueden engrosarse hacia arriba, hacia abajo o no mostrar una tendencia de engrosamiento preferida. Las vetas de arcilla comúnmente tienen contactos irregulares con el carbón, y los trozos de carbón se mezclan con la veta de arcilla; también pueden introducirse lateralmente láminas o finas capas de arcilla en el lecho de carbón.
Las vetas de arcilla parecen formarse a partir de las arcillas de los sedimentos del techo o del suelo que se movilizan en fracturas por tensión y desgarros en la costura. Pueden formarse a partir de tensiones compaccionales o tectónicas durante o después de la coalificación, generalmente mucho después de que el carbón fue enterrado (Donaldson, 1979; Chase y Ulery, 1987).
Discontinuidades y obstáculos: Las vetas de arcilla pueden reemplazar total o parcialmente una costura con arcilla, causando una discontinuidad vertical en la costura de carbón. Las vetas de arcilla también se asocian comúnmente con pequeñas compensaciones (fallas de vetas de arcilla), que compensan las pulgadas de carbón a varios pies. Las vetas individuales de arcilla pueden ser lateralmente continuas por cientos de pies hasta una milla (véase, por ejemplo, Ellenberger, 1979). Las venas de arcilla son comúnmente de varios pies de ancho. Las vetas de arcilla con anchuras aparentes de más de 10 pies generalmente están orientadas oblicuamente o subparalelas a la entrada, lo que hace que su ancho parezca más ancho de lo que realmente es. Las vetas de arcilla se pueden extraer a través de ellas, pero conducen a un mayor rechazo (roca que no es de carbón que se extrae con el carbón y debe eliminarse).
Riesgos potenciales de caída del techo: La calidad del techo casi siempre se deteriora por encima de las vetas de arcilla. Los lados resbaladizos y las fallas de vetas de arcilla de pequeño desplazamiento («resbalones» de los mineros) son comunes en vetas de arcilla, costuras adyacentes a vetas de arcilla y rocas de techo de grano fino penetradas por vetas de arcilla (Ellenberger, 1979; Krausse y otros, 1979; Nelson, 1983; Chase y Ulery, 1987). Las vetas de arcilla también se asocian comúnmente con fracturas de corte y fallas en el techo a lo largo de las costillas de las entradas (Krausse y otros, 1979; Hill y Bauer, 1984; Iannacchione y otros, 1984; Hill, 1986).
Tendencias: Las vetas de arcilla generalmente ocurren en grupos o grupos. Donde uno se encuentra, más ocurrirá. En el yacimiento de Carbón de los Apalaches del Norte (Pensilvania, Virginia Occidental del norte), las vetas de arcilla suelen seguir distintas tendencias conjuntas (véase, por ejemplo, Chase y Ulery, 1987). En algunos casos, las vetas de arcilla pueden ser paralelas a los rollos y recortes del techo de arenisca (véase, por ejemplo, Moebs, 1981). Sin embargo, en gran parte de la cuenca de Illinois (incluido el oeste de Kentucky), las venas de arcilla parecen estar relacionadas con el pellizco y la hinchazón de esquistos negros y esquistos grises alrededor de los estratos de techo de piedra caliza (Krausse y otros, 1979; Damberger y otros, 1980; Nelson, 1983), o tienen patrones relativamente aleatorios de ocurrencia, y por lo tanto son difíciles de predecir.
Ocurrencias conocidas de Kentucky: Las vetas de arcilla se reportan con mayor frecuencia en lechos de carbón de Pensilvania Superior y Media en la Cuenca norte de los Apalaches y la Cuenca de Illinois, pero también se han reportado en muchas otras cuencas de carbón (Chase y Ulery, 1987). Son comunes localmente en Springfield (W. Ky. 9) y Herrin (W. Ky. Nº 11) carbón en el oeste de Kentucky. Son raros en el Campo de carbón del este de Kentucky, aunque se han reportado algunos en el carbón de Pond Creek (Cuerno de Alce Bajo) y carbón de Férula Alta y Harlan en el sureste de Kentucky (Chase y Ulery, 1987).
Planificación y mitigación: Cuando se encuentren vetas de arcilla, se medirán sus orientaciones longitudinales. Si las orientaciones muestran tendencias consistentes, los planes mineros se pueden ajustar en consecuencia. Cuando las tendencias parezcan aleatorias, verifique si hay tendencias dominantes y menores, en cuyo caso los epígrafes de la mina podrían ajustarse para la tendencia dominante y los mineros ser conscientes de las tendencias menores. En el carbón de Herrina, las vetas de arcilla pueden estar asociadas con cambios de espesor en calizas superpuestas y esquistos negros. Los cambios en la elevación del piso (cresta de los altos y bajos del piso) también pueden estar asociados con venas. El mapeo detallado de litologías de techo (altura a pizarra negra, altura a piedra caliza, espesor de pizarra negra, espesor de piedra caliza) se puede comparar con ocurrencias conocidas de vetas de arcilla para ver si hay alguna asociación. Del mismo modo, la posición de las vetas de arcilla se puede comparar con los rollos de piso y techo conocidos. Si las comparaciones son positivas, los planes mineros y de seguridad se pueden proyectar antes de la minería.
Soporte del techo: Las debilidades en las rocas del techo por encima de las vetas de arcilla pueden extenderse a 12 pies por encima de la parte superior del lecho de carbón. Las superficies resbaladizas de la arcilla requieren soporte inmediato, como atornillado, bloqueo y flejado (Moebs y Ellenberger, 1982). El soporte del techo dependerá de la orientación relativa a las costillas, la densidad, la altura de los resbalones y fracturas, y la frecuencia y continuidad de las venas individuales, pero es posible que se necesiten pernos de resina con lechada de columna completa junto con barras transversales y esteras de acero, pernos en ángulo y flejes a ambos lados de una fractura o deslizamiento de vena importante. A menudo se requiere la colocación de cunas cuando se producen venas de arcilla a lo largo de una línea de costillas (Chase y Ulery, 1987). Chase y Ulery (1987) proporcionaron ejemplos de apoyo y supervisión. Debido a que las arcillas son débiles y susceptibles a los efectos de la humedad, es posible un deterioro continuo, flacidez y desprendimiento.
Cuando el techo se inclina (en voladizo) debido a la inmersión de vetas de arcilla en el techo, atornillar y atar el techo a cada lado de los resbalones importantes o fracturas asociadas con la veta de arcilla puede ayudar a sostener el techo. La longitud adecuada del perno y el ángulo de instalación dependerán de la altura y la inmersión de la vena de arcilla y las fracturas (Chase y Ulery, 1987).
