根据以上分析意见，制定了侦查方案：组成“10·18”专案组。市局刑侦支队副支队长刘海昆、宜良县公安局陈兴平副局长、石林县公安局张永清副局长、省厅作战室副主任迟安平为专案组成员，侦查重点放在三点一线，即开远、宜良、石林三个点至开远一线，方向是重点排查两劳释放人员以及各地掌握的重点人口；对枪弹进行检验，发现枪源；向全省发布案情通报，串并类似案件。
千余名民警投入战斗。在开远市，专案组对两劳释放人员、重点人口以及戒毒所、劳教所和监狱、劳改单位进行排查、筛选，工作量之重，规模之大是全省警方协作史上罕见的。
11月1日，张思祥副厅长在宜良县召开了专案组成员的会议，对前期工作进行总结，对下一步工作提出了具体要求。张副厅长指示：原定的侦查范围、方向不变，将重心转移到陆良县一带开展侦破工作。
随即，获得一条线索：一名犯罪嫌疑人出现在师宗县。
经查，该人名叫邵建福，男，34岁，师宗县彩云乡长山村人，现居住在师宗县丹凤镇东关村。邵曾因扒窃劳教，在当地被称为“邵大嘴”，分析有极大可能是“10·18”案件持枪者。3日8时30分，曲靖市公安局陈新刚副局长率民警赶到师宗，在听取汇报后，当机立断，决定立即抓捕邵建福。
邵建福于晚上9时20分在其住房外被抓获。
经讯问，邵对持枪抢劫一案供认不讳，并供出同伙为陈金桥、梁永全、陈猛、肖昌成4人。
经调查，陈金桥为人凶悍，手段残忍，几名乘客被杀伤也基本上是其所为。陈喜欢泡在歌舞厅中。
陈新刚副局长立即率领三地联合刑侦民警对县城两家歌舞厅内人员逐一辨识查找。所有人均已清查完毕，没有发现陈金桥，当刑警要撤离时，从一家舞厅的卫生间里窜出一个人来。
“这就是陈金桥！”师宗县刑警认出了此人。旋即，多名刑警一拥而上抓捕陈。
陈金桥果然不是省油的灯，他竟然挥拳舞脚顽抗，抓捕民警一枪柄击中其脑门，将其扭翻在地戴上手铐。
然而，对陈猛的调查又陷入困境。彩云乡通过已建成的人口计算机档案查出了两个陈猛，但均不是作案嫌疑人。不久，在彩云乡大务笼村发现所要找的陈猛，大队人马迅速包抄进村。这时，已是凌晨3时左右，陈兴平副局长要求不惊动村民，由派出所民警上前去敲门“拜访”。门开后，陈猛家人及其哥哥均说陈猛不在。
陈副局长立即说：“下午吃饭时还有人看见他在，怎么会不在家？”
其哥一急说道：“吃了饭后就走了。”
他显然在撒谎。刑警随即进屋搜查，在顶楼一黑黢黢的房中，他们用手电照到一堆衣服，“有了！”陈副局长听到后，立即从另一楼梯绕上去，在顶楼一角落靠窗前，一男子光身蜷缩在那里。
当手电光照到他时，他爬起身从窗口窜出，陈副局长立即冲上去抱住他，两人摔倒在屋外瓦顶上。经搏斗，陈副局长将其死死按住，随后赶来的刑警立即将其铐住。
接着，梁永全也在其家中被刑警抓获。
另一名犯罪嫌疑人肖昌成去向不明。
根据犯罪嫌疑人的交代，民警缴获嫌疑人作案用的“五四”式手枪一支、子弹3发和西瓜刀、匕首等作案工具以及部分赃款赃物。
邵交代4月左右，他经人介绍在某地以1600元购得一支手枪带回师宗。10月21日，邵等4人到开远，在火车站胡从林开设的舞厅内与肖昌成会合，他们多次谋划抢劫夜班客车，胡积极出谋划策，并说坐从开远到昆明夜班车的多是采购进货的老板，身上有钱。他们于10月16日晚上到开远汽车客运站“踩点”，返回住地后又反复策划。
17日上午，陈猛、肖昌成购买了作案用的手套、帽子等物。晚上9时40分，邵等5人携带枪支、西瓜刀等到了开远北站，购票上了当晚10时30分从开远到昆明的卧铺夜班车，实施抢劫，酿成1死4伤的惨剧。
他们作案后，徒步到达石林火车站，因租车未成，又步行到石林北大村。他们将手套、口罩、提包及所抢劫的照相机埋在土堆中，然后分散搭车到陆良集中。
经调查，5名犯罪嫌疑人中的肖昌成于10月底和一个名叫张某某的四川同乡离开了师宗县。肖在师宗县成了家，他和妻子曾一起到广东打工。不久，他把妻子扔在广东，自己一人回到师宗，和邵等人整天闲游浪荡，也从不归家。肖究竟来自四川什么地方，其妻家人竟然一无所知，也未留下任何有关肖的证件、照片等物。
毫不气馁的民警终于查到一条线索：肖与一名叫赵丽的坐台小姐关系密切，从她在当地所办的暂住证上得知她是个旧卡房乡人。
4日上午，宜良县公安局杨富局长率领4名民警到达红河州公安局向刘副局长和刑侦支队许支队长通报了这一情况。从当地派出所微机中调出了唯一一份叫赵丽的人的档案，但并不是他们要找的人。
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