就在这天晚上，敌驻徐州21师团2000多人和伪军3000多人在板本师团长的指挥下由贾汪兵分两路直扑涧头集，一路于拂晓进入库山脚下的后楼、郑庄，与运河支队二大队一中队接上火，苏鲁支队第三营立即前去支援；另一路敌人在涧头集外围与运河支队第一大队三中队展开了激战。

    此时，台、枣和陇海铁路线上的2000多名鬼子在黑木指挥下，由东、南两个方向围了过来。运河支队、苏鲁支队和峄县支队同时处在敌人的三面包围之中，情况十分危急。原来，日寇自从利国驿铁矿和贾汪煤矿两个“以战养战”的据点接连被打后，就秘密策划了对抗日游击区的大扫荡。敌人改变了以前的作战方式，用夜奔偷袭和铁壁合围来对付抗日部队。

    由于运河支队贾汪情报站被破坏，身在利国的王金凤又无法送出情报。对敌情毫无觉察，加上盲目乐观、骄傲轻敌，在仓促应战中，部队伤亡较大，运河支队第一大队二中队的排长王华堂、班长杨家才等30多名战士在战斗开始不久就壮烈牺牲。

    敌人仗着人多，炮火猛，步步紧逼。

    10月11日拂晓在涧头集南侧的库山南头开始。敌驻徐州二十一师团的2000多人在师团长田中启亲自指挥下，为了隐蔽目标，于10日夜由徐州乘火车到达贾汪，接着分二路向库山开进。一路由贾汪东行，经过宗庄、上黄邱，于拂晓前进到库山的南头，与运河支队驻金楼的三中队接了火。

    天亮以后，日军在强大炮火的掩护下，分两路向库山南坡发起一次又一次冲锋，都被据守在这里的运河支队三中队打退。

    战斗打响以后，驻在徐楼的苏鲁支队三营和运河支队部带特务队也上了库山。库山高不过200米，山势比较陡，日本兵脚穿大皮靴，由下向上攻击是比较困难的。另一路经由侯孟东进到郑庄、后楼与运支二大队接上了火，看来这路敌人不是主攻方向。二大队以一小部狙击敌人，有的部队也上了库山。

    上午10时左右，由陇海路大许家据点北进的千余日军也进到库山、东侧的山脚下，这路敌人也开始了进攻，几个方向的战斗都还是在主峰下小山头上进行，敌人并未取得多大进展。

    战斗非常激烈。在上午的战斗中，敌人发起的几次冲锋都被打了下去。战士有些伤亡，轻伤较多，三中队的一排长王华堂牺牲了，但战士轻伤不下火线，重伤不呻吟，因此战斗力没有丝毫减弱。

    下午2时左右，战斗更加激烈，阵地已被敌人炮火轰起一层厚厚的泥土，压得战士们抬不起头来，各路日军便趁机发起猛攻。这时部队伤亡较大，但敌人因为在库山南头受阻，就一个劲地攻库山。库山后面还是安全地带，苏鲁支队三营没有任何伤亡，库山周围东西、南北都不过3华里，也放不下大部队，部队多了反而会遭到敌人炮火的杀伤。

    时至黄昏，阵地仍在苏鲁支队三营控制下，敌人的进攻停止了，但都还集结在山脚下。

    在苏鲁支队张光中司令的指挥下，黄昏时撤下库山，组织部队向运河北转移。

    运河支队的部分人员撤下库山后，各队干部召开紧急联席会议，研究伺机突围的办法。

    当时运河河水较深，都不能徒涉，各渡河点船只又少，因此渡河用去较多的时间。苏鲁支队三营在运河南活动3个月，一直打仗，没有很好的休整，在库山战斗后他们渡过运河，通过台枣铁路进到抱犊崮山区去了。

    黄昏时分，苏鲁支队第三营从库山渡过运河，穿越台、枣铁路进入抱犊崮山区；运河支队机关和一大队冲出包围圈奔向朱阳沟，拟在万年闸过河北上。

    运河支队也连夜在涧头集召开紧急会议，张光中、孙伯龙等研究决定，除留下胡大勋、胡大毅带少数部队在运河南坚持活动外，其他各部一律渡河北移。