letのところは無視してdo構文の各行を最終的な型だけで見てやったら
それぞれこんな感じになって、
1. do {r <- IO r; IO ()}
2. do {r <- IO r; String}
3. do {r <- IO r; [Int]}

これを >>= を使った形にしたらこんな感じ。
1. IO r >>= (r -> IO ())
2. IO r >>= (r -> String)
3. IO r >>= (r -> [Int])

(>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m bだから
>>=の前後は m a >>= (a -> m b) って状態になってないといけない。
1はちゃんとそれを満たしてるからOKだけど、
2はString = [Char] = [] Charで、IO ≠ []なのでNG。
3も同様にNG。