后来，奚原继续西行北上，过微山湖到湖西地区，于1943年4月回到运河支队支队部。他从考察中体会到，走这条秘密交通线从华中去延安，不仅路途近，而且也比较安全。从这一点出发，将运河支队划归新四军建制显得更为必要和迫切。

1942年6月，鲁南第二地委书记于化琪和运河支队政委邵剑秋两人由一个连护送到达邳睢铜军分区驻地，受到军分区司令员赵汇川、第九旅政委兼军分区政委康志强等人的热情接待。双方互通情况，筹划运河支队改变建制和改造华中、华北接合部的有关问题。7月，第四师又派侦察科长罗惠廉带人再次进行实地考察和布置。经过一系列准备工作，一条由华中经运河到延安的秘密交通线，于1943年9月中旬开始正式使用。

山东分局书记朱瑞于9月召见了运河支队副政委童邱龙，明确告知分局已同意运河支队及峄县运河以南地区划归新四军第四师兼淮北军区，要求运河支队在建制改变后虚心接受新四军的领导，在各方面有大的发展。朱瑞还给新四军四师师长彭雪枫、政委邓子恢写了一封信，详细介绍了运河支队和峄县县委的情况。

10月中旬，运河支队正式划归新四军四师建制，改为峄滕铜邳总队（习惯上仍称为运河支队），总队长胡大勋，政委郑平。新成立了峄滕铜邳县委。从此，运河支队在新四军领导下开始了新的战斗征程。

秘密交通线甫告使用，去延安出席中共七大的陈毅就于11月中旬从黄花塘军部来到了淮北第三军分区。接着，由赵汇川司令员带一个连护送，安全越过了陇海铁路，到达运河支队驻地北行阳村。为了保密，陈毅穿长皮袍，外罩灰色大褂，头戴绒线套头帽，一副学者打扮。陈毅接见了峄滕铜邳县委和运河支队的领导，强调指出一定要保护好这条交通线。