关家垴南坡上面原住着50余户姓关的人家，沿山壁构筑了一孔连一孔的窑洞。
此时，村里的人早已转移出去，而在南坡的对面是一个比关家垴更高的叫柳树垴的山岗，与关家垴互为掎角，从柳树垴上可以用火力控制通往关家垴的小路。
与历史中不同的是，由于在太南军区早就有了明显的战事，八路军总部迅速通过决议，是以从东部合围过来的新十旅两个团在冈崎大队撤往关家垴之时，就已经先一步占据地形险要的关家垴与柳树垴。
此时的在关家垴与柳树垴，新十旅两个团占据依靠地形优势，布成了一个严密的火力网。
仓皇逃窜的冈崎大队在赶到关家垴时，再次被新十旅的伏击，伤忙惨重。
悲愤交加的冈崎治平眼见无路可逃，命令部队强行攻占关家垴、柳树垴，试图博得一线生机。
双方激战两个小时，一队又一队的沿着山坡进攻的日军被新十旅击退，岗琦大队即使有着山炮的炮火支援，依旧伤亡过半。
当天夜里，天色还未亮。
四面合围过来的八路军各部彻底将冈崎大队围困在关家垴附近，由于是夜战，冈崎大队没有飞机的空中支援，原本千余人的日军被彻底歼灭。
是役，八路军出动六个主力团的兵力，歼灭冈崎大队1100余人，八路军总部下达命令之果断，甚至没有召开师旅级作战会议，各团集结之速度是前所未有的，最远的太岳军区，仅用了六个小时就赶到了关家垴。
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