El yacimiento hullero de Arnao, datado en el Estefaniense, no comprende muchas capas de carbón. De hecho, a lo largo de su historia minera solo se mencionan dos de ellas como objeto de laboreo, con una de ellas como protagonista única y principal, la capa de Arnao de la Real Compañía Asturiana de Minas.

El primero en mencionar dos capas explotables en Arnao es Adolfo Desoignie. En su publicación en la Revista Minera, las identifica como el banco (capa) de Arnao y el del Arco. Ahora bien, esta capa de Arnao es distinta de la capa de Arnao de la Real Compañía Asturiana de Minas. Es, con toda probabilidad, la capa que descubrió fray Agustín Montero y que dio origen a la primera mina conocida de carbón en Asturias. Esta capa, seguramente, fue objeto de laboreo desde fray Agustín hasta Desoignie, incluyendo la primera explotación de los belgas por Armand Nagel, al pie del acantilado en el borde occidental de la playa de Arnao. La investigación minera mediante pozos de Desoignie le llevó a descubrir, tierra adentro, en el valle del Arco, la capa del Arco, que, con el tiempo pasaría a ser la capa de Arnao, relegando a la primera.

No todos los autores que se han ocupado de la geología o la minería de Arnao están de acuerdo con Desoignie y afirman que, en realidad, no eran dos capas distintas sino una única capa. Por ejemplo, Ignacio Patac, en su Estudio geológico-minero de la cuenca hullera submarina de Arnao (Avilés) escribió que «la idea de las dos capas de carbón, distintas, del Arco y de Arnao, llegó a apoderarse por completo de aquel ingeniero» refiriéndose a Desoignie (p. 12). A pesar de calificar el corte geológico realizado por Desoignie en enero de 1847, con las dos capas, como «el mejor corte estratigráfico [...] de este terreno hullero, que hemos podido encontrar» (p. 10). Patac también recoge el parecer del geológo francés Charles Barrois que es uno de los partidarios de la capa única: «es muy probable que no sean más que trozos separados por fallas de una sola y misma capa» (p. 14).

Lasala hace una descripción gráfica de las capas

• Banco de Arnao (mina del Valey): muro (yacente) de arenisca, carbón de 1.ª calidad, carbón pizarroso (3.ª calidad), carbón de 2ª calidad y techo de pizarra.
• Banco del Arco (mina del idem): muro de arenisca, carbón terroso que no arranca, carbón de 2.ª y de 3ª entremezclado y techo de pizarra arcillosa.

Ambas capas son citadas en Fernando Bernáldez, Juan Pablo Lasala y R. Rúa Figueroa en un artículo en la Revista Minera publicado en 1855. En su Observaciones sobre la esplotacion, estado actual y porvenir de las capas de hulla de Asturias hablan de «dos capas muy potentes de carbon seco que marchan casi siempre paralelas». El texto va acompañado de dos figuras, siendo la segunda de ellas un «Corte vertical de las capas de carbon de Arnao (Avilés)». En este corte, muy expresivo, ya se muestra el pozo maestro, la galería del Sobordo y las citadas dos capas, identificadas en el corte con c y c'. En la esplicacion del corte se muestra:

c : capa de carbon.

c': capa de carbón llamada del Sobordo.

La del Sobordo es fácilmente identificable como la capa de Arnao por su geometría: desde tierra adentro buza hacia el mar hasta el pozo maestro donde se pone en vertical hasta el fondo del mismo para continuar con similar pendiente bajo el mar Cantábrico.

La otra capa se muestra paralela y por encima de la de Arnao en el extremo izquierdo del corte, desde una peña en medio del mar. Esta se correspondería con el banco de Arnao de Desoignie.

Este corte tiene una gran similitud con el incluido en la publicación de Dory, en 1900. En el de Dory sólo aparece la capa de Arnao. Y vuelve a aparecer la peña en medio del mar que identifica como «Ilot de la Curita» e indica que la capa está a 100 m de profundidad bajo ella.

Patac, a pesar de ser partidario de la capa única, proporciona datos para distinguir dos capas. El ingeniero de minas gijonés recoge los datos relacionados con tres sondeos realizados por la Real Compañía en 1923 y un corte estratigráfico del pozo Llosario. En este corte se observan capas de carbón al techo de dos bancos de pudingas sobre la capa de Arnao. Estas capas no fueron cortadas en el tercer sondeo, sobre la zona explotada, cerca del pozo maestro. El propio Patac opina que no aparecen «tal vez por hallarse en falla o haber sido explotadas en los antiguos trabajos». Creo firmemente que, sin duda, las capas ausentes se corresponden con las minas antiguas y que una de ellas se corresponde con la capa de Arnao de Armand Nagel.