信息传到指挥部后，秦康健立即召开了专案组全体民警会议，通报了这一重大发现，并安排了下一步的调查摸排工作。专案组兵分两路，一路由府谷县政法委书记、公安局党委书记许世祥负责，继续立足于府谷县向周边幅射，重点围绕犯罪嫌疑人5月28日20时至5月29日10时这段时间的活动情况展开全面细致的调查摸排。另一路则由秦康健带队转战山西祁县，围绕晋KBB566车，展开查证工作。
6月18日晚，专案组赶赴山西省祁县，和祁县公安局负责同志取得了联系。在祁县警方的大力支持和配合下，当晚就找到了晋KBB566车牌的车主，但车主朱某却说，这个车牌号是一辆红色雪佛兰小轿车的车牌，只是在5月28日上午10时左右车牌和牌架都被人偷走了，一并盗走。当地派出所留有报案记录。
案件侦破工作再次进入了低谷。
五省联动穿越数万公里
犯罪嫌疑人为什么要在祁县偷盗车牌?什么时间离开祁县?又是沿着什么道路行走的呢?
6月19日，专案组召开会议，深入分析案情。专案组人员认为，能在10时左右盗牌，说明犯罪嫌疑人肯定是在祁县附近。于是，专案组决定将嫌疑人在忻州下车检查的视频录像刻录成光碟，以祁县为圆心，圈定了周边平遥、太谷、运城、介休、灵石等地，在监管场所、工矿区等人员密集场所，反复进行播放，寻找与犯罪嫌疑人相似人员。同时，协调刑警队、车管所等单位，对近年来的被盗抢车辆、肇事车辆和驾驶员登记表，与嫌疑人和所驾车辆进行辨认，从中查找嫌疑人的身份。
6月19日、20日，秦康健与陕西省厅刑侦局郝涛处长，一同到周边的文水县公安局、杏花村公安分局通报案情，得到两地公安机关全力配合，全面安排案件协查工作。此外，专案组还向河南、河北、内蒙古、黑龙江、辽宁、吉林、山东、浙江和广东等地派出工作组，寻求支持与帮助，足迹共遍布10个省40个地市80个县区，行程达十万余公里。
6月27日，监控录像审核组成员发现，嫌疑车辆在5月28日11时44分，从祁县方向驶来，在太原绕城高速柴村收费站下高速，交费时向收费员询问;11时45分调头从柴村收费站上了高速，行驶5分钟后从向阳收费站下高速;15时15分又从向阳收费站上高速。
专案组分析，嫌疑人在祁县盗取车牌后，从祁县驶入大运高速前往向阳某个地方，但是由于不知在哪里下高速，因此就在柴村向收费员询问情况。得到答复后，便调头前往向阳收费站。
但是监控录像中没有发现忻州下车检查车牌的那个嫌疑人，因此判定，这几人有可能前往向阳去接嫌疑人，或者是去取作案工具，也有可能是在向阳收费站下高速后走西康线，途经天门，然后去府谷县(破案后证实，是在天门遇堵车，又返回上高速)，15时15分又从向阳收费站上高速，绕道忻州，在15时57分从忻州收费站下高速，经静乐、岢岚向府谷而去。
有了这个推断，专案指挥部再次转战太原，但是案件还是没有大的突破。
于是，根据侦查需要，专案组又成立了网络信息组，通过网上发帖、QQ信息、上传视频等方式，不间断地在网上公布《悬赏通告》，注明了嫌疑人的衣着特征、录像和照片资料，先后发送各类网上信息3000余万条。
另外，他们又通过电视、广播、短信、印发通告等方式，鼓励各地群众积极提供线索，新浪、腾讯、华商等知名网站，共有30多万名热心网民留言讨论，积极参与破案，共收到来自全国各地有价值的信息近千条。
从6月8日到15日，高建礼带领专案组民警共行程4000多公里，赶赴山西柳林、襄汾，河南清丰和河北等3省8市，进行类似案件串并侦查，协查布控。
7月17日，公安部五局副局长廖进荣、省厅副厅长白少康在榆林召开"5·29"案件侦破工作协调会，陕西、山西、河南、河北、内蒙古等省区公安机关及有关刑侦专家参加，进一步部署了5省区案件侦破工作。
8月16日，袁郡在太原又一次召开案情分析会。专案组根据前期工作的进展，决定对犯罪嫌疑人来去可能途经的岢岚、忻州、太原、灵石、孝义等地的加油站、修理厂、旅馆饭店和门市重新进行走访排查，张贴《悬赏通告》，深入各县看守所、戒毒所、劳教场所，进行宣传，并组织在押人员观看嫌疑人录像和照片，以便能得到有价值的线索。
10月16日，公安部召开全国电视电话会议，对该案的侦破工作进行了全国总动员，形成了公安机关上下、内外联动的局面，为侦破案件奠定了坚实的基础。
凶恶三劫匪终于落网
专案组民警的辛苦和代价，是超出常人想象的。
公安部刑侦局副局长廖进荣、省公安厅副厅长白少康、公安部刑侦局三处处长张桂勇、副处长程克千、民警刘景杰等人不辞辛苦，多次到陕西、山西等地，指挥协调案件侦破工作。
省公安厅刑侦局处长董耀耀、郝涛等人自始至终亲自研究案情，参与破案，通宵达旦，工作在第一线。
专案组组长秦康健从发案当日离开榆林，到府谷县指挥侦破案件，后又辗转山西协调侦破工作，35天后才返回榆林。在侦破过程中，他每天都要听取当天的工作情况，研究部署第二天的工作重点，遇到重大线索，他还必须亲自去进行查证。
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