Para referência, acabei falhando no segundo disco, formatando e reinstalando com uma partição lvm. Parei o array e recuperei dados da partição ext4 (não do dispositivo raid). Então migrei o conteúdo para a partição lvm, formatei o primeiro disco e estendi o lvm.
Provavelmente havia uma maneira mais fácil de ir (migrar a partição do sistema operacional, por exemplo), mas funcionou muito bem.