铁道部选择了晋煤外运北通道中的丰沙大铁路和京秦铁路，进行了双机牵引7400吨组合式重载煤炭列车的运转试验，即是将两列3700吨列车合并成一列运行，由ND4型或ND5型柴油机车双机牵引，并从大同西站出发直达秦皇岛东站。1985年起，随着丰台机务段大量配属从美国进口的ND5型柴油机车，大部分ND4型机车又再重新投入京山铁路丰台西至南仓间运用。1986年起，张家口机务段开始支配丰台机务段的部分ND4型机车，担当京包铁路张家口至大同、张家口至康庄间货物列车，以及宣庞铁路客货列车的牵引任务。