2003年5月19日上午7时许，山西省运城市临猗县公安局局东战区二组负责人杨治贤接到猗氏镇百里店村群众报称：
5月18日下午，本村少女谢小梅失踪。
接报后，杨治贤立即率员前往调查走访，查明少女谢小梅失踪与本村50多岁的男子党成喜有密切关系。
县公安局长李恩生得知案情后，迅速率领副局长茹军平、徐龙春、王勤胜及刑侦大队长元稳来等人赶赴现场，坐镇指挥，组织群众搜捕嫌疑对象党成喜。
经过长达五个多小时的大面积搜索、围堵，5月19日下午1时许，犯罪嫌疑人党成喜在村南一片果树地被民警抓获。
随后，参战民警针对受害人提供的情况，迅速展开有条不紊的侦破工作。一面围绕犯罪嫌疑人党成喜家庭和社会关系进行走访调查，一面对党成喜实施强奸犯罪的梨树地果房地下室进行现场搜查。
在搜查中，民警从地下室搜出裤头、乳罩、头绳等妇女用品，以及自制铁夹等实施强奸犯罪的特制工具。
与此同时，走访组在对群众调查中发现，党成喜与1998年本村一起幼女失踪案有密切关系。
这些情况的发现，引起了该局党委和参战民警的高度重视。大家一致认为，此案绝非一起简单的强奸案件，很有可能是集强奸、杀人于一体的系列犯罪案件。
案情汇报给李恩生局长后，李恩生果断决策，迅速成立了由他自己任组长，副局长茹军平、徐龙春、王勤胜和刑侦大队长元稳来为副组长的“5·18”专案领导组，抽调50名民警组成专案侦破队伍，并下设审讯组、查线组、寻尸组、技术组和看守组。
接着，李恩生局长又迅速主持召开第一次案情分析会。会上，专案组根据罪犯作案的特定场所、专用的作案工具和残忍的作案方式，进一步坚定了信心，明确了主导思想，认为这绝对是一起系列强奸杀人案，而且5年前发生在该村的女童赵某失踪案也确系犯罪嫌疑人党成喜所为。为此，李恩生局长对案件侦破工作提出三条指导性意见：
一是要加大审讯力度，进一步深挖犯罪，扩大战果；
二是要加大调查走访力度，拓宽视野，全面排查近年来发生的类似妇女儿童失踪案件；
三是要加大搜索力度，以案发现场为中心，大范围搜索与案件有关的物证，在案发地果园划线分片，落实责任，展开地毯式的挖掘刨尸工作。
与此同时，各级领导与上级公安机关对案件侦破工作给予了密切关注。省委常委、省公安厅厅长，常务副厅长，市委书记分别对此案作了重要批示，市委副书记，市委常委、政法委书记亲临一线慰问参战民警，市局党委书记、副局长带领市局刑侦、技术人员亲临现场指导破案，县委、县政府主要领导王殿民、刘建政、金永德、王周义、王启安等也多次到案发现场了解案情，看望民警，鼓舞土气。
按照专案领导组的统一指挥，寻尸组以案发现场为中心，组织了30余名民警和上百名群众，在党成喜的梨树地进行挖掘寻尸工作。烈日炎炎下，寻尸组民警连续奋战，决心挖地三尺也要见尸。
5月20日下午1时，在村南梨树地果房西南约100米处，挖出一具被剖腹并肢解的女尸，这为审讯工作提供了证据支持。
审讯组精心设计审讯方案，加大突审力度，在与顽抗抵赖、性情暴躁的犯罪嫌疑人党成喜的多次交锋中，他们适时变更策略，变换角度，使案件突审工作获得重大进展。
5月22日晚10时许，党交待了其曾先后强奸杀死三名妇女的犯罪事实。
5月22日下午、23日上午，寻尸组民警又先后在该梨树地挖出两具捆绑双手与双腿、双唇被细塑料绳紧缝的女尸。
5月23日晚，在审讯组强大的攻势面前，犯罪嫌疑人党成喜不得不再次低下罪恶的头颅，于24日凌晨1时许彻底交待了他曾杀害本村幼女赵某的犯罪事实。
之后，办案人员根据犯罪嫌疑人的指认，在百里店村西北方向一块棉花地的西头挖出这具女童尸骨，为这起系列强奸杀人碎尸案的侦破画上了圆满的句号。
犯罪嫌疑人党成喜对其强奸杀人碎尸的犯罪事实做了如下供述：
2003年5月18日下午5时左右，犯罪嫌疑人党成喜来到受害人谢小梅家，以让其攀上卧室门顶取钥匙为由，将受害人骗到党成喜的家中(当时家中无人)。在她攀门过程中，党成喜将其摔倒于地，捆绑手脚上双眼，将一自制专用铁夹塞入女孩嘴中，用家中的三轮车将女孩拉至村北果树地，天稍黑后，又将其转移至村南梨树地果房地下室。
当晚，党用极其恶劣的手段，三次将女孩侵犯。之后，党成喜回家休息。
次日上午，该女挣脱绳索，打穿果房窗户逃回家中。
2001年8月的一天上午，党成喜用摩托车带上母亲去县城为母亲看牙病，途经县化工总厂大门口时，看到一位衣着不整、慢步向西行走的青年女子。党成喜此时滋生恶念，待给母亲看完病将母亲送回家后，便驾驶农用三轮车沿公路向西搜寻这名女子。
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