Tháng 2 năm 1041, quốc vương nước Tây Hạ – Lý Nguyên Hạo đã đích thân thống lĩnh 10 vạn quân, tiến đánh Vị Châu (nay thuộc Bình Lương, Cam Túc). Lý Nguyên Hạo phái một cánh quân ra dụ địch. Bên phía Bắc Tống, Hàn Kỳ lệnh cho tướng Nhậm Phúc dẫn 1 vạn 8 nghìn tinh binh, từ thành Hoài Viễn (nay thuộc huyện Tây Cát, Ninh Hạ) vòng ra phía sau quân địch. Đồng thời dặn rằng: “nếu gặp quân Tây Hạ, đánh được thì đánh, nếu không đánh được thì chiếm giữ những nơi hiểm yếu, mai phục chờ địch rút quân rồi truy kích”.
Theo lẽ thường, quân địch khi cướp được tiền của, lương thảo, thì sẽ đều để ở phía sau, nên khi truy kích lúc ấy sẽ có thể đoạt lại rất nhiều. Nhậm Phúc đã thật sự đụng độ quân Tây Hạ, chém được vài nghìn kẻ địch, quân Tây Hạ bắt đầu lui chạy.
Nhậm Phúc vì muốn truy kích tàn quân, bèn bỏ lại quân nhu, dẫn theo kỵ binh nhẹ đuổi theo, một mạch truy kích đến Hảo Thủy Xuyên (phía đông huyện Long Đức, Cam Túc).
Lúc này quân Tống vì truy đuổi đường dài, nên đã lâm vào cảnh đói khát, người mệt ngựa mỏi. Nhậm Phúc dẫn quân Tống men theo dòng Hảo Thủy Xuyên tiến về phía tây, đến tận dưới chân núi Lục Bàn mà vẫn không thấy quân Tây Hạ. Chỉ thấy ven đường có mấy chiếc hộp bạc, được niêm phong rất kín. Binh sĩ tiến lại, cầm lên lắc thử, nghe thấy bên trong phát ra âm thanh như có con vật đang nhảy động. Quân Tống bèn báo lại cho Nhậm Phúc, ông liền ra lệnh mở hộp.
Chỉ nghe thấy “phập phập” mấy tiếng, liền có hơn trăm con bồ câu mang còi bay vọt ra, lượn vòng trên đầu quân Tống.
Kỳ thực, quân Tây Hạ đã giả vờ thua chạy, đây chỉ là kế dụ địch. Dưới chân núi Lục Bàn, Lý Nguyên Hạo đã cho 10 vạn tinh binh Tây Hạ mai phục tại đây. Chỉ chờ khi đàn bồ câu bay lên, quân Tây Hạ thấy tín hiệu thì đều đồng loạt xông ra, vây chặt quân Tống, thế tấn công mạnh như vũ bão.
Bên phía Tây Hạ nhanh chóng dựng lên đại kỳ cao hai trượng, dùng để chỉ huy hai cánh phục binh đồng thời xuất kích. Quân Tống bị đánh bất ngờ, tử trận hơn một vạn người, mất 4.500 quân tiếp viện, điều này cũng gần như toàn quân bị diệt.
Nhậm Phúc bị trúng hơn mười mũi tên. Binh sĩ khuyên ông hãy cố phá vòng vây, tìm đường thoát thân, nhưng Nhậm Phúc nói: “Ta thân là đại tướng, nay đã binh bại, chỉ có thể lấy cái chết báo quốc.” Nói rồi lấy thân tuẫn quốc, tự vẫn mà chết, quyết không để bản thân rơi vào tay địch.
Trong trận đánh này, Lý Nguyên Hạo đã đại thắng. Tống Nhân Tông bèn ra lệnh cách chức cả Hàn Kỳ và Phạm Trọng Yêm, điều Hàn Kỳ đi làm tri châu Tần Châu (nay thuộc Thiên Thủy, Cam Túc), còn Phạm Trọng Yêm làm tri châu Khánh Châu (nay thuộc Khánh Dương, Cam Túc), sau đó hoàng đế phái Bàng Tịch đến trấn giữ Diên Châu.
Tại Khánh Châu, Phạm Trọng Yêm cho xây dựng thành trại, chiêu mộ những người dân giỏi cưỡi ngựa bắn cung để bổ sung vào quân đội, lại thu nạp lưu dân để khai khẩn ruộng đất, đồng thời ra sức tranh thủ sự ủng hộ của người Khương. Ở vùng biên giới giữa Tống và Tây Hạ, người Khương là thế lực mà cả hai bên đều muốn lôi kéo. Phạm Trọng Yêm đã chiêu dụ hơn 600 thủ lĩnh người Khương, những người này đều kính phục ông. Vì Phạm Trọng Yêm giữ chức Long Đồ các học sĩ, nên họ tôn xưng ông là “Long Đồ lão tử”.
Phạm Trọng Yêm trấn thủ biên cương 3 năm, khiến Tây Hạ không chiếm được lợi thế gì tại khu vực mà ông phụ trách. Cũng chính trong thời gian này, Phạm Trọng Yêm đã sáng tác nhiều tác phẩm nổi tiếng như “Tô Mạc Già” và “Ngư Gia Ngạo”.
Nửa trên của bài “Tô Mạc Già” rất nổi danh:
Bích vân thiên
hoàng diệp địa
thu sắc liên ba
Ba thượng hàn yên thúy
sơn ánh tà dương thiên tiếp thủy
Phương thảo vô tình
cánh tại tà dương ngoại.
Tạm dịch là:
Trời đầy mây biếc
Đất phủ lá vàng
Cảnh sắc mùa thu với nước hồ
Trên sóng là khói lạnh xanh biếc
Trời chiều phủ bóng núi non, trời xanh nối liền mặt nước
Cây cỏ vô tình
Trải dài tới tận cuối chân trời.
Còn bài “Ngư Gia Ngạo” có câu:
Tái hạ thu lai phong cảnh dị
Hành Dương nhạn khứ vô lưu ý,
Tứ diện biên thanh liên giác khởi
Thiên chướng lý,
Trường yên lạc nhật cô thành bế.
Tạm dịch là:
Ngày thu biên ải cảnh đổi thay
Hành Dương nhạn bay không quay lại
Bốn phía biên ải vang kèn hiệu
Ngàn tầng núi non
Khói dài nắng chiếu cô thành kín.
Trong thời gian trấn thủ biên cương, Phạm Trọng Yêm đã đề bạt một danh tướng nổi tiếng trong thời Tống Nhân Tông, đó chính là Địch Thanh. Trong Tống sử có hẳn truyện chép riêng về ông.
Khi Lý Nguyên Hạo khởi binh, triều đình tuyển chọn những người tình nguyện ra biên cương tác chiến, Địch Thanh đã tham gia tòng quân, trấn giữ Diên Châu, giữ chức chỉ huy sứ. Lúc bấy giờ, do nhiều lần bị Tây Hạ đánh bại, binh sĩ quân Tống đều mang tâm lý sợ hãi khi phải đối mặt với địch.
Sau khi đến biên giới, Địch Thanh mỗi khi lâm trận thì đều thân chinh xung phong, ông dẫn quân Tống trực diện giao chiến với địch. Chỉ trong 4 năm, Địch Thanh đã trải qua 25 trận đánh lớn nhỏ, tám lần bị trúng tên. Địch Thanh công thành phá trại, đốt cháy kho lương của Tây Hạ, bắt sống 5700 kẻ địch. Tiếp đó, ông cho quân xây dựng đồn lũy, khống chế những vị trí có địa thế hiểm yếu.
Có lần Địch Thanh bị thương rất nặng, nhưng khi vừa nghe tin quân địch kéo đến, ông lại lập tức gượng dậy, phi ngựa xông ra trận. Nhờ đó binh sĩ cũng hăng hái tiến theo sau, cùng nhau lập công, liều mình chiến đấu. Trong trận chiến, Địch Thanh thường xõa tóc, đeo mặt nạ bằng đồng, ông dũng mãnh xông pha giữa trận tiền, ra vào quân địch như chỗ không người, khiến cho quân Tây Hạ kinh hãi, cứ trông thấy Địch Thanh xông tới thì cánh quân đó liền tan vỡ mà tản ra, không dám ngăn cản.
Về sau, Địch Thanh được tri châu Diên Châu là Bàng Tịch tiến cử với Phạm Trọng Yêm. Phạm Trọng Yêm nhận thấy Địch Thanh là bậc là kỳ tài, bèn dạy ông đọc Tả thị Xuân Thu, Phạm Trọng Yêm nói: “Tướng soái mà không hiểu lịch sử cổ kim, thì chỉ có cái dũng của kẻ thất phu mà thôi.”
Từ đó, Địch Thanh đổi chí hướng, ông rất chuyên tâm đọc sách, dần tinh thông binh pháp của các danh tướng từ thời Tần – Hán trở về sau, nhờ vậy mà danh tiếng ngày càng vang xa. Do liên tiếp lập chiến công, chức vị của Địch Thanh ngày một thăng tiến, cuối cùng làm đến chức Xu mật sứ, tức là chức quan quân sự cao nhất của quốc gia.
Trước đây, quân lính Bắc Tống thường bị khắc chữ lên mặt, nên trên mặt Địch Thanh cũng có những vết sẹo đen như vậy. Tống Nhân Tông từng khuyên ông hãy dùng thuốc để xóa vết sẹo, nhưng Địch Thanh chỉ vào mặt mình mà nói: “Bệ hạ căn cứ vào công lao mà đề bạt thần, không hề xét đến xuất thân. Thần có được ngày hôm nay chính là nhờ những vết sẹo này. Thần muốn giữ lại chúng để khích lệ quân sĩ, thần không dám phụng mệnh này của bệ hạ”.
Bởi vậy, Địch Thanh không hề che giấu xuất thân thấp kém của mình, ông là người chất phác, khiêm hạ hiếm có.

