陈小杰立即带领刑侦一中队、四中队、技术科民警迅速赶赴刘村现场经尸体检验，确认死者正是失踪的杨正华，尸体全身共有刀伤30多处，致伤工具为单刃刀。
在此基础上，乔全虎和陈小杰再次组织召开了案情分析会，基本认定为抢劫杀人，但不排除情杀、仇杀的可能性。随后，他们抽调卫惠权、高金锋、张民泽等精民警力成立“4·8”专案组，全面展开侦查，很快排除了情杀或仇杀。
据此，乔全虎和陈小杰与专案组民警研究分析后，将此案定性为抢劫杀人案，并综合有关情况对凶手初步进行了画像定位：
第一，从东庄坡和刘村两处现场看，凶手为本地人，特别是从凶手选择在刘村杀人作案并将出租车牌和“的士帽”弃在刘村看，凶手极有可能是小梁一带人，排除流窜作案。
第二，从凶手杀害死者后又将尸体扔进几十米远的蓄水池中看，凶手为两人或两人以上。
第三，从死者身上被捅几十刀看，凶手心狠手辣。
第四，从凶手在现场没有留下指纹看，凶手有一定的反侦查意识。
第五，从凶手选择在春节前两天作案看，凶手经济条件差，急需用钱。
第六，从凶手为了抢劫五六十元现金而实施杀人看，凶手缺乏社会经验，年龄不大。
4月初，刑侦中队负责人崔发科带领民警在小梁一带摸排出一个涉案21人的特大抢劫犯罪团伙。陈小杰接到汇报后，立即组织刑侦大队20余名民警连夜进行集中抓捕，抓获该团伙11名成员。根据对杀人凶手的画像定位，四中队民警加大了对该团伙在逃成员的抓捕力度。
4月24日，崔发科和民警杨丽兵等人在小梁乡中湖潮村调查获悉，该村没有他们要抓的“胡堂龙”，倒是有一个孙堂龙，与“胡堂龙”只是姓不同，其他情况都一样，很可能是同一个人。孙堂龙因偷窃已被小梁派出所行政拘留，于是他们立即赶赴拘留所对孙堂龙进行审查，证实了孙堂龙就是他们要抓的“胡堂龙”。
他们对孙所犯罪行进行深挖细查时，孙无法掩盖其伙同他人对杨正华实施抢劫杀人的犯罪事实，只好如实交代，并交代同客犯罪嫌疑人胡彦龙正潜藏在河津下化山区打工。
当晚8时，陈小杰带领民警兵分三路，一路民警从孙堂龙家提取了血衣，经法医鉴定，血衣上的血迹与杨正华的血型一致；一路民警提取了孙堂龙作案用的水果刀；另一路民警于当晚连夜奔赴下化，于次日凌晨2时许在陈家岭村将胡彦龙抓获。
经审查，孙堂龙和胡彦龙两人都是小梁乡中湖潮村人，年龄均为19岁，两人臭味相投。2003年1月29日晚，孙堂龙怀揣在地摊上买来的一把水果刀，找到在酒店上班的胡彦龙，预谋抢劫出租车弄点钱过年。
当晚9时许，两人拦下一辆出租车，见车上有防护栏怕不好下手就没有乘坐，随后便拦乘了无防护栏的杨正华的出租车。两人先将杨正华骗到小梁乡东梁村，孙堂龙下车转了一圈假装找人没找到，又将杨正华骗至小梁乡胡家堡村，故伎重演后又将杨正华骗至小梁乡刘村。
到达刘村路口时，坐在前排副驾驶座上的孙堂龙猛地抽出水果刀，威逼杨正华把车往里开，停在第一个葡萄园边，杨正华见对方有两个人，明知反抗无用，便答应要钱给钱要车给车。可丧心病狂的孙堂龙仍不放过杨正华，持刀在杨正华胸部连捅两刀，然后同胡彦龙将杨某从车上拉进葡萄园附近的一个废弃房量里。
此时，杨正华再次求饶，可孙堂龙怕杨正华去报案，又在杨正华胸部连捅几刀，接着闭上眼乱捅一气，致其当场死亡。
杨某死后，孙堂龙和胡彦龙两人将尸体扔进葡萄园的蓄水池中，并用砖头压在尸体上，在水面上撒了一些麦秸加以掩盖。做完这一切后，两人将出租车牌和“的士帽”卸下分别扔到路北和路南的地里，抢走了车上仅有的50多元钱和杨正华的一部诺基亚手机，把车开至东庄坡弃车而逃。
2003年8月，孙堂龙和胡彦龙分别被判处死刑和死缓。
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