Переведённый 27 февраля 1811 года в Черноморский флот, он летом того же года на корвете «Ягудиил» под командованием капитан-лейтенанта Ф. Ф. Беллинсгаузена плавал у берегов Болгарии для блокады побережья. В декабре он встретил неудачу: бриг «Царь Константин» под командованием капитан-лейтенанта Г. М. Костенича, на который Мелихов был назначен, потерпел крушение у Анапского мыса, и экипаж его вынужден был провести четыре зимних месяца в полуразрушенной крепости, терпя вместе с гарнизоном её всякие лишения и наскоки горцев. После возвращения в Севастополь он состоял на корвете «Евлампий» под командой своего прежнего командира и вновь находился в блокаде турецких берегов на фрегате «Лилия» под командованием капитан-лейтенанта И. В. Винклера, на корабле «Двенадцать Апостолов» под командованием капитан-командора К. Ю. Патаниоти и на транспорте «Рион» под командованием капитан-лейтенанта И. С. Скаловского. 26 июля 1814 года Мелихов был произведён в лейтенанты и назначен в Херсон на строительство корабля «Париж», на котором в следующем году плавал от Херсона до Очакова и Севастополя под командованием капитан-лейтенанта И. И. Стожевского. 12 июня 1816 года он был переведён в 33-й флотский экипаж и в кампанию находился в крейсерстве по Черному морю на корабле «Лесное» под командованием капитана 1-го ранга Матвея Степановича Микрюкова и на фрегате «Лилия» под командованием капитан-лейтенанта И. В. Винклера.